Проектирование рабочего приспособления для обработки деталей Корпус в условиях среднесерийного производства

А2-1.cdw

Литьё по выплавляемым моделям
Покрытие с Хим. Фос. Прим.
КП 151001.10.04.03.085
Сталь 15Л ГОСТ977-75

Сборочный чертеж.cdw

А2-2.cdw

* размеры для справок
Не указанные предельные отклонения Н14
КП 151001.10.04.03.085

А4.cdw

18.cdw

1. Установка заготовки на буртики установочных пальцев запрещается.
2. Силы зажима минимальны и в то же время достаточны
обеспечивать неизменность положения заготовки в процессе обработки. Расчётная
сила зажима увеличена в 2 2
раза относительно сил резания.
3. Конструкция зажимного устройства при установке заготовки на опоры
обеспечивает направление действия усилия зажима не на зажим
4. Зажимные элементы (рукоятки
гайки) в конструкциях зажимных
устройств станочной оснастки расположены с той стороны
с которой ими более
не допуская положения рук в непосредственной близости от
режущего инструмента.
5. Зажимные элементы в конструкциях зажимных устройств размещены как
можно ближе к зажимаемой заготовке.
КП 151001.10.04.03.085

курсовая.doc

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КП 151001.10.04.03.085
По дисциплине: «Технологическая оснастка»
Тема: «Спроектировать рабочее приспособление для обработки деталей
«Корпус» в условиях среднесерийного производства»
Характеристика детали 3
Выбор типа приспособления 4
Выбор типа зажимного механизма 5
Выбор направляющих и настроечных элементов 6
) Расчет режимов резания 8
) Выбор оборудования 11
) Расчет необходимой силы зажима 13
) Расчет зажимного механизма 14
) Точность базирования 15
) Окупаемость приспособления 17
Техника безопасности
) Общие требования безопасности 19
) Техника безопасности для работающих на токарных станках 21
) Техника безопасности для работающих на сверлильных станках 23
Станочными приспособлениями называют дополнительное устройство к металлорежущим станкам применяемые для установки и закрепления деталей обрабатываемых на металлорежущих станках.
Выбор станочных приспособлений зависит от формы габаритных размеров и технических требований предъявляемых к обрабатываемым деталям а также от типа производства и программы выпуска изделий.
По типу станков приспособления разделяют на токарные сверлильные фрезерные и т.д. По степени специализаций приспособления разделяют на универсальные переналаживаемые (групповые) и специальные. По степени механизаций приспособления разделяют ручные механизированные полуавтоматические и автоматические. Универсальные приспособления разделяют на безналадочные и наладочные.
Повышение производительности достигается путем устранения разметки заготовок сокращения вспомогательного времени на их установку и снятие применения многоинструментальной и многоместной обработки а также повышения режимов резания в результате увеличения жесткости технологической системы.
Применение приспособлений расширяет использование обычных универсальных станков. Очень часто быстрая замена устаревшего оборудования бывает невозможна. В этом случае повысить производительность труда можно применяя приспособления.
Использование приспособлений снижает себестоимость продукций. Затраты на изготовление приспособлений специального назначения ограничивают однако их употребление в производствах с малой программой выпуска изделий. Целесообразность применения этих приспособлений должна в каждом случае подтверждаться экономическими расчетами.
Характеристика детали
В соответствии с чертежом деталь «Корпус» представляет собой тело призматической формы.
Габаритные размеры:
Наибольшая длина мм 150
Наибольшая ширина мм .121
Химический состав материала приведен в таблице 1.
Сталь 15 – конструкционная углеродистая сталь. Её применение: болты винты крюки и другие детали к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от -40 до 450 °С; после ХТО - рычаги кулачки гайки и другие детали к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.
Основной конструкторской базой данной детали является ось симметрии.
Деталь имеет точные размеры 40Н7 36Н9. Имеется 3 отверстия М10-Н7.
Неуказанные предельные отклонения по h14.
Шероховатость основных поверхностей Ra 63 мкм; остальных Rz 32; 16 мкм. В технических требованиях чертежа предусмотрено.
Выбор типа приспособления.
Для сверления на сверлильных станках применяются кондукторы. В них имеются кондукторные втулки для направления режущего инструмента. При обработке отверстий расположенных на различных поверхностях деталей требуется изменять ее положение на станке относительно режущего инструмента. Для этого применяются кондукторы различных типов: накладные стационарные передвижные и поворотные.
Для сверления отверстий в данной детали «Корпус» применяем специальный кондуктор. Выбираем его т.к. данный кондуктор относительно недорогой и простой в производстве.
Выбор типа зажимного механизма.
Зажимные устройства приспособлений служат для зажима (закрепления) и разжима (раскрепления) деталей обрабатываемых на станках. Эти устройства не должны изменять положение детали в приспособлении при ее закреплении и не допускать ее смещения при обработке на станке.
Зажимные устройства приспособлений разделяются на простые и комбинированные. Простые зажимные устройства состоят из одного элементарного зажима; они бывают клиновые винтовые эксцентриковые и т.д. Комбинированные зажимные механизмы состоят из нескольких простых устройств соединенных вместе; они бывают винто-эксцентрико-рычажными и т.д.
В зависимости от источника силы требуемой для зажима детали зажимные устройства разделяются на ручные механизированные и автоматизированные. Ручное зажимное устройство приводит в действие непосредственно рабочий за счет мускульной силы. Механизированные зажимные устройства работают от пневматического гидравлического и другого привода. Автоматизированные устройства перемещаются от движущихся узлов станка.
В данном случае зажимной механизм - винтовой. Выбрала его потому что он самый простой и самый надежный. Также допускает большое перемещение.
В условиях единичного и мелкосерийного типов производства винтовые зажимы находят большее применение вследствие их простоты и надежного закрепления обрабатываемых деталей и относительно дешевы в производстве.
Выбор направляющих и настроечных элементов.
В качестве направляющих элементов для получения пяти отверстий 85 и 6 в приспособлении необходимо применить кондукторные втулки.
В мелкосерийном типе производства выбираются быстросменные кондукторные втулки по ГОСТ 18432-73(при обработке несколькими инструментами точные размеры) или постоянные с буртиком по ГОСТ 18430-73. В массовом типе производства применяются сменные кондукторные втулки. При среднесерийном типе производства применяются постоянные неподвижные кондукторные втулки по ГОСТ 18429-73.
В данном случае выбираются постоянные неподвижные кондукторные втулки:
Втулка 7051-007206000 ГОСТ 18429-73
Втулка 7051-008808500 ГОСТ 18429-73
В качестве настроечных элементов применяются такие базы:
- установочной базой является плоскость основания приспособления.
- опорной базой являются 2 пластины.
Пластина 7034-0458 ГОСТ 4743-68
Для сверления данного отверстия заготовку лишаем 6 степеней свободы. Для этого применяются: установочная база – лишает заготовку перемещения по оси Z и вращения вокруг осей Y и X; двойная направляющая база лишает заготовку перемещения по оси Х и вращения вокруг оси Z.
2 Расчет режимов резания
Выбирается сверло диаметром D=85 и D=6 с режущей частью из быстрорежущей стали марки Р6М5 для обработки конструкционной стали 15.
Геометрические параметры сверла: Форма заточки- двойная с подточкой поперечной кромки и ленточки ДПЛ 2φ=118º 2φ0 = 70º =55º =12º=30º.
Рассчитать глубину резания
t = 05 * D где D – диаметр сверла
Определяем подачу в зависимости от глубины резания и материала.
Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении по формуле; Нм
Мкр = 10 * См * Dq * sy *
где См = 00345 – коэффициент
D = 85мм – диаметр сверла
S = 03 ммоб. – подача
Кр = 075 – коэффициент учитывающий фактические условия обработки
у = показатель степени
g = показатель степени
Мкр = 10 * 00345 * 852 *030.8 * 075 = 71 Нм
Определяем осевую силу; Н
Ро = 10 * Ср * Dq * Sy * Н
где Ср = 68 – коэффициент
S = 03ммоб – подача
Ро = 10 * 68 * 851 * 030.7 *075 = 186405Н
Назначается период стойкости сверла.
Для сверла диаметром D = 5мм при обработке конструкционной стали рекомендуется период стойкости Т =25мин. Допустимый износ сверла
hз = 04 08мм (для обработки стали сверлами из быстрорежущей стали D≤20мм).
Определяем скорость резания по формуле ммин
Определяется частота вращения шпинделя соответствующая найденной скорости резания.
Частота вращения шпинделя корректируется по паспортным данным станка:
Определяется действительная скорость резания.
Определяется мощность затрачиваемая на резание.
где n- частота вращения инструмента или заготовки обмин.
Определяется основное время.
где L – путь инструмента
у – врезание сверла в металл
3 Выбор оборудования
Наибольший диаметр сверления в стали
Рабочая поверхность стола
Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола
Наибольший ход шпинделя
Наибольшее вертикальное перемещение:
-сверлильной (револьверной) головки
Конус Морзе отверстия шпинделя
Число скоростей шпинделя
Частота вращения шпинделя обмин
Подача шпинделя (револьверной головки) ммоб
Мощность электродвигателя привода главного движения кВт
Для сверления в заготовке из стали 15 отверстия диаметром 85Н14 и 6Н14 подойдет вертикально – сверлильный станок 2Н118 т.к.:
- наибольшая мощность резания получилась 061кВт следовательно данный станок подходит; зачем затрачивать большую мощность
- наибольший диаметр сверления данного станка 18 следовательно данный станок подходит для сверления отверстий диаметром 85 и 6 мм; зачем брать станок 2Н125 с наибольшим диаметром сверления 25мм.
4 Расчет необходимой силы зажима.
Сила зажима W приложенная к обрабатываемой детали направлена перпендикулярно а силы резания: Р2 направлена сверху Р1 – перпендикулярно. Силы направлены с разных сторон и прижимают деталь к опоре приспособления.
Для определения силы Р1 преобразуем крутящий момент по формуле:
Где f1 f2 = 01 – коэффициенты трения между деталью и установочными зажимными элементами приспособления.
К – коэффициент запаса.
5 Расчет зажимного механизма.
Данный винтовой зажимной механизм рассчитывается по формуле:
где Q = 14÷20-искомая сила на рукоятке прикладываемая рабочим Н(кгс).
Rср – средний радиус резьбы винта мм.
= 3º - угол подъема винта резьбы.
пр = 6º40-приведеный угол трения в резьбовой паре.
f = 0.1 –коэффициент трения при плоском контакте 2х сопрягаемых деталей.
R = радиус сферического конца винта в гнезде башмака мм.
= 180º - угол между касательной к сферической поверхности винта в гнезде башмака град.
Для обеспечения необходимого усилия зажима нужен ключ с длиной
рычага L которая вычисляется по формуле:
В данном случае длина рычага равна:
Следовательно длина рычага соответствует данной силе зажима.
6 Расчет погрешности базирования.
Погрешность базирования это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от требуемого.
Погрешность базирования возникает когда опорная установочная база обрабатываемой детали не совмещена с измерительной. Величина относится к заданному размеру получаемому при соответствующей схеме установки детали в приспособление.
Погрешность приспособления.
В данном случае погрешность базирования равна нулю т.к. деталь базируется в угол.
Погрешность закрепления.
Погрешность закрепления – это разность наибольшими и наименьшими величинами проекции смещения измерительной базы на направление выполняемого размера в результате приложения к заготовке силы закрепления.
На погрешность закрепления Ез наибольшее влияние оказывают следующие факторы: непостоянство силы закрепления неоднородность шероховатости и волнистости базы заготовок износ опор.
В данном случае непостоянство силы закрепления отсутствует т.к. применена сила постоянная. Поверхность детали обработана следовательно неоднородность шероховатости и волнистости базы заготовок не может быть. Износ опор происходит очень медленно т.к. они имеют повышенную твердость.
Следовательно в данном случае погрешность закрепления будет равна нулю.
Еу = Еб + Ез + Ез.и. + Еи. + Еу.с. + Ес.
Если погрешность Еи и Ез.и зависящие от износа установочных элементов можно регулярно компенсировать поднастройкой инструмента то
Еу = Еб + Ез = 0 + 0 = 0
В результате расчетов погрешность приспособления получилась равна нулю.
7 Окупаемость приспособления.
Расчет экономической целесообразности применения приспособления основывается на сопоставлении затрат и получаемой экономии.
Условие эффективного применения приспособления выражается формулой
где Эг – годовая экономия (без учета годовых затрат на приспособление) руб.
Р – годовые затраты на приспособление руб.
Эг = (Тшт - Тшт) Сч.з.N60 руб.
где Тшт - штучное время при обработке детали без приспособления или в универсальном приспособлении Тшт =55мин.(сумма времени на разметку 5мин и времени на совмещение сверла с меткой 05мин)
Тшт – штучное время на операции после внедрения проектируемого приспособления Тшт = 167 мин.(определяется по нормативным справочникам)
Сч.з. – часовые затраты по эксплуатации рабочего места копч
N – годовая программа N = 2000шт.
Сч.з. = С ч.з. км копч
где Сч.з.. – практические спроектированные часовые затраты на базовом рабочем месте для условий среднесерийного производства Сч.з. = 363коп.
км – машинно – коэффициент показывающий во сколько раз затраты связанные с работой одного станка больше чем аналогичные расходы у базового станка для вертикально – сверлильных станков км = 07
С ч.з. = 363 * 07 = 2541 копч
Эп = (55-167) 2541 * 200060 = 324401 руб.
где Sпр – стоимость приспособления Sпр = 5000руб.
А – коэффициент амортизации А = 05
В – коэффициент учитывающий ремонт и хранение приспособления В=01
Р = 5000 (05+01) = 3000руб.
Экономический эффект от применения приспособления представляет собой разность между годовой экономией и годовыми затратами на приспособление:
Δп = 324401 – 3000 = 24401 руб.
Так как разность между годовой экономией и годовыми затратами на приспособление положительная следовательно приспособление используется рационально и уже за первый год выпуска деталей «корпус» приспособление окупается.
Техника безопасности.
1. Общие требования безопасности к станочной оснастке узлам и деталям.
1.Конструирование станочной оснастки осуществляется в соответствии с технической характеристикой размерами крепёжных установочных мест на станках а также исходя из требуемого усилия зажима заготовки или режущего инструмента в зависимости от заложенных рациональных режимов резания технологическом процессе.
2.Конструкция и изготовление (материал термическая обработка и др.) станочной оснастки обеспечивают безопасную эксплуатацию надёжность и долговечность.
3.Конструкция достаточно жёсткая обеспечивает удобную и безопасную предотвращающую травматизм подачу заготовок на установку; прочный надёжный не утомляющий зажим заготовок исключающий возможность неожиданного освобождения заготовки под действием сил резания. Механизм зажима заготовки должен быть самотормозящим.
4.Конструкция станочной оснастки для заготовок массой до 35 кг. обеспечивает удобную устойчивую и безопасную установку заготовки на опорную поверхность и съём её при помощи грузоподъёмных средств.
5.Конструкция станочной оснастки обеспечивает надёжное удобное управление механизмами оснастки и станка достаточный и свободный выход режущего инструмента и безопасное удаление стружки из рабочей зоны станочной оснастки.
6.Конструкция вращающейся станочной оснастки (токарной) имеет гладкую наружную поверхность.
1.Конструкция станочной оснастки массой более 16 кг. обеспечивает удобную и безопасную её транспортировку (имеет отверстия рым-болты и др.).
2. Запрещается транспортировать станочную оснастку за выступающие кулачки кронштейны и т.д.
3.Размещение рым-болтов и захватов для транспортировки осуществлено с учётом центра тяжести.
1.Установка заготовки на буртики установочных пальцев запрещается.
2.Силы зажима минимальны и в то же время достаточны чтобы надёжно обеспечивать неизменность положения заготовки в процессе обработки. Расчётная сила зажима увеличена в 2 25 раза относительно сил резания.
3.Конструкция зажимного устройства при установке заготовки на опоры обеспечивает направление действия усилия зажима не на зажим а на неподвижные опоры.
4.Зажимные элементы (рукоятки гайки) в конструкциях зажимных устройств станочной оснастки расположены с той стороны с которой ими более удобно пользоваться не допуская положения рук в непосредственной близости от режущего инструмента.
5.Зажимные элементы в конструкциях зажимных устройств размещены как можно ближе к зажимаемой заготовке.
2. Инструкция по охране труда для работающих на токарных станках.
Общие требования безопасности.
Каждый рабочий обязан:
-пользоваться полагающейся спецодеждой спецобувью и индивидуальными защитными средствами;
-содержать в чистоте рабочее место в течение всего рабочего дня и не загромождать его деталями;
-о всякой замеченной опасности обнаружении неисправности оборудования немедленно доложить мастеру;
Требования безопасности перед началом работы.
-принять станок от сменщика;
-проверить наличие и исправность ограждений зубчатых колёс приводных ремней токоведущих частей работать только исправным инструментом и приспособлениями и применять их строго по назначению;
-проверить на холостом ходу:
а) исправность органов управления;
б) исправность фиксации рычагов включения и переключения;
в) нет ли заеданий или излишней слабины в движущихся частях станка особенно в шпинделе.
-проверить доброкачественность ручного инструмента;
-необходимо проверить исправность заземления;
-станки должны быть оборудованы местным низковольтным освещением напряжением не более 42 В;
-установить на станок и снимать со станка детали приспособления инструмент и другие принадлежности вес которых превышает 16 кг. необходимо при помощи подъёмных механизмов со стороны удобной для рабочего.
Требования безопасности во время работы.
-выполнять указания по обслуживанию и уходу за станком изложенные в «Руководстве к станку» а также требования предупредительных таблиц на станке;
-во время работы станка не брать и не подавать через работающий станок какие либо предметы не подтягивать болты гайки;
-не удалять стружку от станка непосредственно руками и режущим инструментом пользоваться для этого специальными крючками и щётками;
-смётками убираться своевременно;
-установку деталей на станок и снятие их со станка производить в том случае когда электродвигатель и шпиндель остановлен;
-перед остановом станка отвести инструмент от обрабатываемой детали;
-не работать на станке в рукавицах или перчатках;
3. Техника безопасности для работающих на сверлильных станках.
Общие требования безопасности:
-работу проводить согласно техпроцессу предусматривающему применение определённого инструмента приспособлений защитных средств;
-у станков на рабочих местах должны находиться исправные деревянные подножные решётки изготовленные в соответствии с требованиями техники безопасности;
-рабочие места и проходы у станков необходимо содержать в чистоте и порядке не загромождая их заготовками оснасткой стружкой и деталями;
-во избежании несчастных случаев и попадания грязи и стружки в механизмы станка не разрешается обдувать сжатым воздухом обрабатываемую поверхность и станок.
Требования безопасности во время работы:
-во время работы станка не брать и не подавать через работающий станок какие – либо предметы не подтягивать болты гайки и другие соединительные детали;
-не удалять стружку от станка непосредственно руками и режущим инструментом пользоваться для этого специальными крючками и щётками – смётками;
-следить за своевременным удалением стружки с рабочего места и станка;
-остерегаться заусенцев на обрабатываемых деталях;
-обязательно остановить станок и выключить электродвигатель в следующих случаях:
временное прекращение работ;
перерыв в подаче электроэнергии;
уборка смазка и чистка станка;
обнаружение неисправностей станка;
подтягивание болтов гаек и других соединительных деталей станка.
-не применять при работе патроны и приспособления с выступающими стопорными винтами и болтами;
-при сверлении глубоких отверстий периодически выводить сверло из отверстия для удаления стружки;
-удалять стружку с просверливаемой детали и стола только тогда когда инструмент остановлен;
-не прикасаться к сверлу до полного останова шпинделя;
-при работе с применением гидравлических или пневматических приспособлений для установки и зажима деталей при их включении не допускать попадания рук в зону подвижных механизмов.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
-при перерыве в подаче электроэнергии остановить станок и выключить электродвигатель;
-при возникновении несчастного случая необходимо оказать пострадавшему первую медицинскую помощь немедленно сообщить мастеру или бригадиру отвести пострадавшего в медпункт или вызвать скорую помощь;
-при возникновении пожара немедленно позвонить по телефону 1 – 01 сообщить мастеру или бригадиру и приступить к тушению очага пожара.
Требования безопасности по окончанию работы:
-выключить электродвигатель станка;
-убрать инструмент в отведённые для этой цели места;
-при сдаче смены сообщить сменщику или мастеру о замеченных неполадках в работе станка и о принятых мерах по их устранению.
При выполнении данного курсового проекта для сверления отверстий
В детали «корпус» изготовленного из стали 15 спроектировала специальный кондуктор. Данный кондуктор имеет винтовой зажим который применяется в станочных приспособлениях вследствие его простоты надежного закрепления обрабатываемой детали и относительной дешевизны производства. Применение в конструкции приспособления стандартных изделий делает данное приспособление дешевым в производстве и уменьшению времени производства данного приспособления.
Внедрение данного приспособления в среднесерийное производство позволяет:
- надежно базировать и закрепить обрабатываемую деталь с сохранением её жесткости в процессе обработки;
- стабильно обеспечить высокое качество обрабатываемой детали с минимальной зависимости качества от качества тем самым снизить себестоимость детали;
- уменьшить время обработки;
- упростить работу рабочего при обработке данной детали.
Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя» Москва Машиностроение 1985.
Белоусов А.П. «Проектирование станочных приспособлений» Москва Высшая школа 1974.
Горошкин А.К. «Приспособления для металлорежущих станков» Москва Машиностроение 1971.
Корсаков В.С. «Основы конструирования приспособлений в машиностроении» Москва Машиностроение 1971.
Справочник технолога- машиностроителя под редакцией А.Г.Косиловой Москва Машиностроение 1972 Т12.
Справочник технолога-машиностроителя под редакцией А.Н.Малова Москва Машиностроение 1972 Т12.
Справочник «Станочные приспособления» под редакцией Б.Н.Вардашкина Москва Машиностроение 1984 Т1.
Терликова Т.Ф. «Основы конструирования приспособлений» Москва Машиностроение 1980.
Сорокина В.Г. «Справочник сталей и сплавов» Москва Машиностроение 1989.
Чернов Н.Н. «Металлорежущие станки» Москва Машиностроение 1978.

12.cdw

4 Расчет необходимой силы зажима.
приложенная к обрабатываемой детали направлена перпен-
а силы резания: Р2 направлена сверху
Р1 - перпендикулярно. Силы
направлены с разных сторон и прижимают деталь к опоре приспособления.
Для определения силы Р1 преобразуем крутящий момент по формуле:
- коэффициенты трения между деталью и установочными зажимны-
ми элементами приспособления.
К - коэффициент запаса.
КП 151001.10.04.03.085

11.cdw

3 Выбор оборудования
Для сверления в заготовке из стали 15 отверстия диаметром 8
подойдет вертикально сверлильный станок 2Н118
- наибольшая мощность резания получилась 0
станок подходит; зачем затрачивать большую мощность станка 2Н125.
- наибольший диаметр сверления данного станка 18
станок подходит для сверления отверстий диаметром 8
и 6 мм; зачем брать
станок 2Н125 с наибольшим диаметром сверления 25мм.
КП 151001.10.04.03.085

4.cdw

Характеристика детали
В соответствии с чертежом деталь «Корпус» представляет собой тело призма-
Габаритные размеры:
Химический состав материала приведен в таблице 1.
Сталь 15 - конструкционная углеродистая сталь. Её применение: болты
крюки и другие детали
к которым предъявляются требования высокой
пластичности и работающие при температуре от -40 до 450 °С; после ХТО - ры-
гайки и другие детали
к которым предъявляются требования высо-
кой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.
Основной конструкторской базой данной детали является ось симметрии.
Деталь имеет точные размеры 40Н7
Н9. Имеется 3 отверстия М10-Н7.
Неуказанные предельные отклонения по h14.
Шероховатость основных поверхностей R
В технических требованиях чертежа предусмотрено.
КП 151001.10.04.03.085

6.cdw

Выбор типа зажимного механизма.
Зажимные устройства приспособлений служат для зажима (закрепления) и
разжима (раскрепления) деталей
обрабатываемых на станках. Эти устройства не
должны изменять положение детали в приспособлении при ее закреплении и не
допускать ее смещения при обработке на станке.
Зажимные устройства приспособлений разделяются на простые и комбини-
рованные. Простые зажимные устройства состоят из одного элементарного зажи-
ма; они бывают клиновые
эксцентриковые и т.д. Комбинированные за-
жимные механизмы состоят из нескольких простых устройств
вместе; они бывают винто-эксцентрико-рычажными и т.д.
В зависимости от источника силы требуемой для зажима детали
устройства разделяются на ручные
механизированные и автоматизированные.
Ручное зажимное устройство приводит в действие непосредственно рабочий за
счет мускульной силы. Механизированные зажимные устройства работают от
гидравлического и другого привода. Автоматизированные
устройства перемещаются от движущихся узлов станка.
В данном случае зажимной механизм - винтовой. Выбрала его
он самый простой и самый надежный. Также допускает большое перемещение.
В условиях единичного и мелкосерийного типов производства винтовые
зажимы находят большее применение вследствие их простоты и надежного за-
крепления обрабатываемых деталей и относительно дешевы в производстве.
КП 151001.10.04.03.085

13.cdw

5 Расчет зажимного механизма.
Данный винтовой зажимной механизм рассчитывается по формуле:
где Q = 14÷20-искомая сила на рукоятке
прикладываемая рабочим
средний радиус резьбы винта
= 3º - угол подъема винта резьбы.
= 6º40-приведеный угол трения в резьбовой паре.
f = 0.1 - коэффициент трения при плоском контакте 2х сопрягаемых деталей.
R = радиус сферического конца винта в гнезде башмака
= 180º - угол между касательной к сферической поверхности винта в гнезде
Для обеспечения необходимого усилия зажима нужен ключ с длиной
которая вычисляется по формуле:
В данном случае длина рычага равна:
длина рычага соответствует данной силе зажима.
КП 151001.10.04.03.085

2.cdw

Характеристика детали 4
Выбор типа приспособления 5
Выбор типа зажимного механизма 6
Выбор направляющих и настроечных элементов 7
) Расчет режимов резания 8
) Выбор оборудования 11
) Расчет необходимой силы зажима 12
) Расчет зажимного механизма 13
) Точность базирования 14
) Окупаемость приспособления 15
Техника безопасности:
) Общие требования безопасности 17
) Техника безопасности для работающих на токарных станках 29
) Техника безопасности для работающих на сверлильных станках 21
ПЗ 151001.10.04.03.085

15.cdw

7 Окупаемость приспособления.
Расчет экономической целесообразности применения приспособления осно-
вывается на сопоставлении затрат и получаемой экономии.
Условие эффективного применения приспособления выражается формулой
где Эг - годовая экономия (без учета годовых затрат на приспособление)
Р - годовые затраты на приспособление
- штучное время при обработке детали без приспособления или в уни-
версальном приспособлении
мин.(сумма времени на разметку 5мин и
времени на совмещение сверла с меткой 0
- штучное время на операции после внедрения проектируемого приспособ-
мин.(определяется по нормативным справочникам)
- часовые затраты по эксплуатации рабочего места
N - годовая программа
- практические спроектированные часовые затраты на базовом рабочем
для условий среднесерийного производства С
- машинно - коэффициент
показывающий во сколько раз затраты
с работой одного станка
больше чем аналогичные расходы у базового станка
для вертикально - сверлильных станков к
- стоимость приспособления
А - коэффициент амортизации
В - коэффициент учитывающий ремонт и хранение приспособления
КП 151001.10.04.03.085

3.cdw

Станочными приспособлениями называют дополнительное устройство к
металлорежущим станкам
применяемые для установки и закрепления деталей
обрабатываемых на металлорежущих станках.
Выбор станочных приспособлений зависит от формы
габаритных размеров и
технических требований
предъявляемых к обрабатываемым деталям
типа производства и программы выпуска изделий.
По типу станков приспособления разделяют на токарные
фрезерные и т.д. По степени специализаций приспособления разделяют на универ-
переналаживаемые (групповые) и специальные. По степени механизаций
приспособления разделяют ручные
полуавтоматические и
автоматические. Универсальные приспособления разделяют на безналадочные и
Повышение производительности достигается путем устранения разметки
сокращения вспомогательного времени на их установку и снятие
применения многоинструментальной и многоместной обработки
повышения режимов резания в результате увеличения жесткости технологической
Применение приспособлений расширяет использование обычных универ-
сальных станков. Очень часто быстрая замена устаревшего оборудования бывает
невозможна. В этом случае повысить производительность труда можно
Использование приспособлений снижает себестоимость продукций. Затраты
на изготовление приспособлений специального назначения ограничивают
их употребление в производствах с малой программой выпуска изделий. Целе-
сообразность применения этих приспособлений должна в каждом случае
подтверждаться экономическими расчетами.
КП 151001.10.04.03.085

10.cdw

Определяется действительная скорость резания.
Определяется мощность затрачиваемая на резание.
где n- частота вращения инструмента или заготовки
Определяется основное время.
где L - путь инструмента
у - врезание сверла в металл
КП 151001.10.04.03.085

5.cdw

Выбор типа приспособления.
Для сверления на сверлильных станках применяются кондукторы. В них име-
ются кондукторные втулки для направления режущего инструмента. При обра-
расположенных на различных поверхностях деталей
изменять ее положение на станке относительно режущего инструмента. Для этого
кондукторы различных типов: накладные
вижные и поворотные.
Для сверления отверстий в данной детали «Корпус» применяем специ-
т.к. данный кондуктор относительно недорогой
и простой в производстве.
КП 151001.10.04.03.085

9.cdw

Назначается период стойкости сверла.
Для сверла диаметром D = 5мм при обработке конструкционной стали реко-
мендуется период стойкости Т =25мин. Допустимый износ сверла h
(для обработки стали сверлами из быстрорежущей стали
Определяем скорость резания по формуле
Определяется частота вращения шпинделя
соответствующая найденной
Частота вращения шпинделя корректируется по паспортным данным станка:
КП 151001.10.04.03.085

8.cdw

Для сверления данного отверстия заготовку лишаем 6 степеней свободы.
Для этого применяются: установочная база - лишает заготовку перемещения
по оси Z и вращения вокруг осей Y и X; двойная направляющая база лишает
заготовку перемещения по оси Х и вращения вокруг оси Z.
2 Расчет режимов резания
Выбирается сверло диаметром D=8
и D=6 с режущей частью из быстро-
режущей стали марки Р6М5 для обработки конструкционной стали 15.
Геометрические параметры сверла: Форма заточки- двойная с подточкой
поперечной кромки и ленточки ДПЛ
Рассчитать глубину резания
где D - диаметр сверла
Определяем подачу в зависимости от глубины резания и материала.
Определяем крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверле-
учитывающий фактические условия обработки
у = показатель степени
g = показатель степени
Определяем осевую силу; Н
КП 151001.10.04.03.085

Введение.cdw

Станочными приспособлениями называют дополнительное устройство к
металлорежущим станкам
применяемые для установки и закрепления деталей
обрабатываемых на металлорежущих станках.
Выбор станочных приспособлений зависит от формы
и технических требований
предъявляемых к обрабатываемым деталям
от типа производства и программы выпуска изделий.
По типу станков приспособления разделяют на токарные
фрезерные и т.д. По степени специализаций приспособления разделяют на
переналаживаемые (групповые) и специальные. По степени
механизаций приспособления разделяют ручные
полуавтоматические и автоматические. Универсальные приспособления
разделяют на безналадочные и наладочные.
Повышение производительности достигается путем устранения разметки
сокращения вспомогательного времени на их установку и снятие
применения многоинструментальной и многоместной обработки
повышения режимов резания в результате увеличения жесткости технологической
Применение приспособлений расширяет использование обычных
универсальных станков. Очень часто быстрая замена устаревшего оборудования
бывает невозможна. В этом случае повысить производительность труда можно
применяя приспособления.
Использование приспособлений снижает себестоимость продукций.
Затраты на изготовление приспособлений специального назначения ограничивают
их употребление в производствах с малой программой выпуска изделий.
Целесообразность применения этих приспособлений должна в каждом случае
подтверждаться экономическими расчетами.

1.cdw

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ПЗ 151001.10.04.03.085
По дисциплине: «Технологическая оснастка»
Тема: «Спроектировать рабочее приспособление для обработки деталей
«Корпус» в условиях среднесерийного производства»

24.cdw

Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя»
Белоусов А.П. «Проектирование станочных приспособлений»
Горошкин А.К. «Приспособления для металлорежущих станков»
Корсаков В.С. «Основы конструирования приспособлений в машино-
Справочник технолога- машиностроителя под редакцией А.Г.Косиловой
Справочник технолога-машиностроителя под редакцией А.Н.Малова
Справочник «Станочные приспособления» под редакцией Б.Н.Вардаш-
Терликова Т.Ф. «Основы конструирования приспособлений»
Сорокина В.Г. «Справочник сталей и сплавов» Москва
Чернов Н.Н. «Металлорежущие станки»
КП 151001.10.04.03.085

22.cdw

Требования безопасности в аварийных ситуациях:
при перерыве в подаче электроэнергии остановить станок и выключить
при возникновении несчастного случая необходимо оказать пострадавше-
му первую медицинскую помощь
немедленно сообщить мастеру или бригадиру
отвести пострадавшего в медпункт или вызвать скорую помощь;
при возникновении пожара немедленно позвонить по телефону 1 - 01
сообщить мастеру или бригадиру и приступить к тушению очага пожара.
Требования безопасности по окончанию работы:
выключить электродвигатель станка;
убрать инструмент в отведённые для этой цели места;
при сдаче смены сообщить сменщику или мастеру о замеченных неполад-
ках в работе станка и о принятых мерах по их устранению.
КП 151001.10.04.03.085

17.cdw

Техника безопасности.
1. Общие требования безопасности к станочной оснастке
Конструирование станочной оснастки осуществляется в соответствии
с технической характеристикой
установочных мест на
а также исходя из требуемого усилия зажима заготовки или режущего
инструмента в зависимости от заложенных рациональных режимов резания техно-
логическом процессе.
Конструкция и изготовление (материал
термическая обработка и др.)
станочной оснастки обеспечивают безопасную эксплуатацию
Конструкция достаточно жёсткая
обеспечивает удобную и безопас-
предотвращающую травматизм
подачу заготовок на установку; прочный
не утомляющий зажим заготовок
исключающий возможность нео-
жиданного освобождения заготовки под действием сил резания. Механизм
зажима заготовки должен быть самотормозящим.
Конструкция станочной оснастки для заготовок массой до 35 кг.
обеспечивает удобную
устойчивую и безопасную установку заготовки на опор-
ную поверхность и съём её при помощи грузоподъёмных средств.
Конструкция станочной оснастки обеспечивает надёжное
управление механизмами оснастки и станка
достаточный и свободный выход
режущего инструмента и безопасное удаление стружки из рабочей зоны станоч-
Конструкция вращающейся станочной оснастки (токарной) имеет
гладкую наружную поверхность.
Конструкция станочной оснастки массой более 16 кг. обеспечивает
удобную и безопасную её транспортировку (имеет отверстия
Запрещается транспортировать станочную оснастку за выступающие
Размещение рым-болтов и захватов для транспортировки осуществле-
но с учётом центра тяжести.
КП 151001.10.04.03.085

19.cdw

2. Инструкция по охране труда для работающих на токарных станках.
Общие требования безопасности.
Каждый рабочий обязан:
пользоваться полагающейся спецодеждой
спецобувью и индивидуальными
защитными средствами;
содержать в чистоте рабочее место в течение всего рабочего дня и не загро-
мождать его деталями;
о всякой замеченной опасности
обнаружении неисправности оборудова-
немедленно доложить мастеру;
Требования безопасности перед началом работы.
принять станок от сменщика;
проверить наличие и исправность ограждений зубчатых колёс
работать только исправным инструментом и прис-
пособлениями и применять их строго по назначению;
проверить на холостом ходу:
а) исправность органов управления;
б) исправность фиксации рычагов включения и переключения;
в) нет ли заеданий или излишней слабины в движущихся частях станка
проверить доброкачественность ручного инструмента;
необходимо проверить исправность заземления;
станки должны быть оборудованы местным низковольтным освещением
напряжением не более 42 В;
установить на станок и снимать со станка детали
инструмент и другие принадлежности
вес которых превышает 16 кг.
при помощи подъёмных механизмов со стороны
удобной для рабочего.
Требования безопасности во время работы.
выполнять указания по обслуживанию и уходу за станком
«Руководстве к станку»
а также требования предупредительных таблиц на станке;
во время работы станка не брать и не подавать через работающий станок
не подтягивать болты
КП 151001.10.04.03.085

21.cdw

3. Техника безопасности для работающих на сверлильных станках.
Общие требования безопасности:
работу проводить согласно техпроцессу
предусматривающему применение
определённого инструмента
у станков на рабочих местах должны находиться исправные деревянные
изготовленные в соответствии с требованиями техники
рабочие места и проходы у станков необходимо содержать в чистоте и
не загромождая их заготовками
стружкой и деталями;
во избежании несчастных случаев и попадания грязи и стружки в меха-
низмы станка не разрешается обдувать сжатым воздухом обрабатываемую
поверхность и станок.
Требования безопасности во время работы:
во время работы станка не брать и не подавать через работающий станок
не подтягивать болты
гайки и другие соединительные детали;
не удалять стружку от станка непосредственно руками и режущим инстру-
пользоваться для этого специальными крючками и щётками - смётками;
следить за своевременным удалением стружки с рабочего места и станка;
остерегаться заусенцев на обрабатываемых деталях;
обязательно остановить станок и выключить электродвигатель в следую-
временное прекращение работ;
перерыв в подаче электроэнергии;
смазка и чистка станка;
обнаружение неисправностей станка;
гаек и других соединительных деталей станка.
не применять при работе патроны и приспособления с выступающими
стопорными винтами и болтами;
при сверлении глубоких отверстий периодически выводить сверло из
отверстия для удаления стружки;
удалять стружку с просверливаемой детали и стола только тогда
инструмент остановлен;
не прикасаться к сверлу до полного останова шпинделя;
перед остановом станка отвести инструмент от обрабатываемой детали;
при работе с применением гидравлических или пневматических приспо-
соблений для установки и зажима деталей
при их включении не допускать попа-
дания рук в зону подвижных механизмов.
КП 151001.10.04.03.085

14.cdw

6 Расчет погрешности базирования.
Погрешность базирования это отклонение фактически достигнутого поло-
жения заготовки при базировании от требуемого.
Погрешность базирования возникает
когда опорная установочная база
обрабатываемой детали не совмещена с измерительной. Величина относится к
получаемому при соответствующей схеме установки детали в
Погрешность приспособления.
В данном случае погрешность базирования равна нулю
т.к. деталь базируется
Погрешность закрепления.
Погрешность закрепления - это разность наибольшими и наименьшими ве-
личинами проекции смещения измерительной базы на направление выполняемого
размера в результате приложения к заготовке силы закрепления.
На погрешность закрепления Ез наибольшее влияние оказывают следующие
факторы: непостоянство силы закрепления
неоднородность шероховатости и
волнистости базы заготовок
В данном случае непостоянство силы закрепления отсутствует
нена сила постоянная. Поверхность детали обработана
родность шероховатости и волнистости базы заготовок не может быть. Износ
опор происходит очень медленно
т.к. они имеют повышенную твердость.
в данном случае погрешность закрепления будет равна нулю.
зависящие от износа установочных элементов
можно регулярно компенсировать поднастройкой инструмента
В результате расчетов погрешность приспособления получилась равна нулю.
КП 151001.10.04.03.085

Титульник на КП.cdw

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
Воткинский машиностроительный техникум им. В.Г. Садовникова
КП 151001.10.04.03.085
По дисциплине: «Технологическая оснастка»
Тема: «Спроектировать рабочее приспособление для обработки деталей
«Корпус» в условиях среднесерийного производства»

7.cdw

Выбор направляющих и настроечных элементов.
В качестве направляющих элементов
для получения пяти отверстий 8
в приспособлении необходимо применить кондукторные втулки.
В мелкосерийном типе производства выбираются быстросменные кондук-
торные втулки по ГОСТ 18432-73(при обработке несколькими инструментами
точные размеры) или постоянные с буртиком по ГОСТ 18430-73. В массовом
типе производства применяются сменные кондукторные втулки. При среднесе-
рийном типе производства применяются постоянные неподвижные кондукторные
втулки по ГОСТ 18429-73.
В данном случае выбираются постоянные неподвижные кондукторные втулки:
Втулка 7051-007206000 ГОСТ 18429-73
Втулка 7051-008808500 ГОСТ 18429-73
В качестве настроечных элементов применяются такие базы:
- установочной базой является плоскость основания приспособления.
- опорной базой являются 2 пластины.
Пластина 7034-0458 ГОСТ 4743-68
КП 151001.10.04.03.085

20.cdw

не удалять стружку от станка непосредственно руками и режущим
пользоваться для этого специальными крючками и щётками;
убираться своевременно;
установку деталей на станок и снятие их со станка производить в том слу-
когда электродвигатель и шпиндель остановлен;
перед остановом станка отвести инструмент от обрабатываемой детали;
не работать на станке в рукавицах или перчатках;
КП 151001.10.04.03.085

16.cdw

Экономический эффект от применения приспособления представляет собой
разность между годовой экономией и годовыми затратами на приспособление:
Так как разность между годовой экономией и годовыми затратами на
приспособление положительная
приспособление используется
рационально и уже за первый год выпуска деталей «корпус» приспособление
КП 151001.10.04.03.085

23.cdw

При выполнении данного курсового проекта
для сверления отверстий
изготовленного из стали 15
спроектировала специальный
кондуктор. Данный кондуктор имеет винтовой зажим
который применяется в
станочных приспособлениях
вследствие его простоты
надежного закрепления
обрабатываемой детали и относительной дешевизны производства. Применение
в конструкции приспособления стандартных изделий
делает данное приспособ-
ление дешевым в производстве и уменьшению времени производства данного
Внедрение данного приспособления в среднесерийное производство позво-
- надежно базировать и закрепить обрабатываемую деталь с сохранением
её жесткости в процессе обработки;
- стабильно обеспечить высокое качество обрабатываемой детали с мини-
мальной зависимости качества от качества
тем самым снизить себестоимость
- уменьшить время обработки;
- упростить работу рабочего при обработке данной детали.
КП 151001.10.04.03.085