Проектирование специального приспособления

Содержание.doc

Техническое задание на проектирование
Разработка схемы установки заготовки
Разработка эскизных вариантов приспособления
Расчет производительности – пропускной способности
Расчет экономической эффективности выбранной конструкции приспособления
Расчет зажимного усилия
Выбор силового привода
Расчет на точность выполняемого размера
Описание работы приспособления
Список использованных источников

Титульник.doc

Министерство образования Республики Беларусь
УО «Полоцкий государственный университет»
Кафедра технологии и оборудования
машиностроительного производства
по курсу «Технологическая оснастка»
Тема: «Проектирование специального приспособления»

КР_ТО_ПЗ.doc

Целью курсового проекта является проектирование специального приспособления для сверления отверстия диаметром 4 мм в детали типа «втулка» учитывая программу выпуска 5000 штук и двусменный режим работы предприятия.
В ходе курсового проекта необходимо разработать два варианта приспособлений рассчитать их пропускную способность провести экономическое сравнение вариантов по годовой технологической себестоимости выполнения операции выбрать более экономичный вариант. Рассчитать для выбранного варианта зажимное усилие выбрать силовой привод и произвести расчет приспособления на точность выполняемого размера. Разработать сборочный чертеж и дать описание работы приспособления.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Спроектировать специальное приспособление для сверления отверстия диаметром 4 мм (рисунок 1.1). Остальные поверхности обработаны в размер по чертежу.
Рисунок 1.1 – Обрабатываемая деталь
Исходные данные к проекту:
-чертеж детали «втулка»
-вид обработки – сверление отв.
-режим работы цеха – двусменный
-программа выпуска – 5000 шт.
РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ.
По заданию на проектирование необходимо сверлить отверстие обрабатываемый материал – ЦАМ10-5 по ГОСТ 11525-82. Обработку будем вести на радиально-сверлильном станке модели 2Н125Л так как на нем осуществляется автоматическая подача. Принимаем сверло спиральное из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 10902 [1 с. 137 табл. 40]. Материал режущей части – быстрорежущая сталь Р6М5.
Параметры сверла: диаметр сверла d=4 мм длина сверла L=75 мм длина рабочей части l=43 мм.
Глубина резания. При сверлении глубина резания . Получаем мм.
Определение рациональной подачи. При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу. [1 табл. 25] При рассверливании отверстий подача рекомендованная для сверления может быть увеличена до 2 раз. При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны. Их определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент приведенный в примечании к таблице. [1 c. 276]
Выбираем из таблицы для диаметра 4 мм и твердости НВ170 подачу S=025 ммоб.
Скорость резания при рассверливании
Значения коэффициентов и показателей степени приводятся в [1 с. 279 табл. 29] а значения периода стойкости Т – в [1 с. 279 табл. 30].
Принимаем следующие значения коэффициентов показателей степени и периода стойкости:
Общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания
- коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала.
- коэффициент на инструментальный материал [1 c. 263 табл. 6];
– коэффициент учитывающий глубину сверления [1 c. 280 табл. 31].
Подставим численные значения в формулу для определения скорости резания:
Тогда частота вращения определится как:
После согласования с паспортом станка принимаем частоту вращения n=1000 обмин.
Тогда скорость резания определится как:
Рассчитаем мощность резания осевую силу.
Мощность резания кВт определяется по формуле: [1 с. 280]
где Мкр – крутящий момент Н·м.
Значения коэффициента и показателей степени в формуле приведены в [1 с. 281 табл. 32].
Коэффициент учитывающий фактические условия обработки в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением . [1 с. 280]. Значения коэффициента приведены для медных и алюминиевых сплавов в [1 с. 265 табл. 10].
Подставим численные значения:
Таким образом мощность резания определится:
Осевая сила рассчитывается по формуле: [1 с. 277]
Подставим численные значения:
РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТАНОВКИ ЗАГОТОВКИ
Рисунок 2.1 – Операционный эскиз
Для обеспечения заданной точности обработки принимаем схему базирования представленную на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Теоретическая схема базирования.
– установочная явная база
34 – направляющие явные базы
– опорная скрытая база.
РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНЫХ ВАРИАНТОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Для принятой схемы базирования разрабатываем два варианта приспособления.
Вариант 1 (рисунок 3.1)
Рисунок 3.1 – Приспособление с винтовым зажимом
Вариант 2 (рисунок 3.2)
Рисунок 3.2 – Приспособление с автоматическим зажимом
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ – ПРОПУСКНОЙ
В соответствии с заданием принимается схема одноместного однопозиционного приспособления. Такт выпуска при годовом объеме выпуска и действительном годовом фонде времени работы станка в две смены ч.:
Рассчитаем выпуск количества деталей которое может обеспечить первое приспособление в год.
где - основное технологическое время.
где мм размер обрабатываемой поверхности в направлении подачи
мм величина врезания
мм величина перебега
- вспомогательное время мин; - коэффициент учитывающий потери времени на техническое и организационное обслуживание и регламентированные перерывы ( примем %).
Рассчитаем выпуск количества деталей которое может обеспечить второе приспособление в год.
Как видно из расчетов и в первом и во втором случае приспособления удовлетворяют необходимому объему выпуска продукции.
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫБРАННОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Произведем сравнение двух приспособлений. У приспособления с установкой заготовки на концевую оправку с креплением гайкой и быстросъемной шайбой штучное время составляет мин что равно часа. У приспособления с установкой заготовки на концевой разжимной оправке с креплением пневматическим зажимом штучное время составляет мин что равно часа. Часовая ставка рабочего первого разряда руб.; разряд работы – третий т.е. разрядный коэффициент . Первое приспособление состоит из 9 деталей а второе из 14 т.е. . В соответствии с таблицей удельной себестоимости приспособлений руб. Для обоих приспособлений срок службы принимаем два года . Процент цеховых накладных расходов принимаем ; коэффициент проектирования ; коэффициент эксплуатации ; годовой выпуск шт.; коэффициент коррекции цен .
Основная зарплата на выполнение операции в приспособлениях:
Стоимость изготовления приспособления:
Технологическую стоимость обработки первого и второго приспособления определим по формуле:
Годовой объем выпуска деталей при котором оба сопоставляемых варианта приспособления будут в экономическом отношении равноценны определяется по выражению:
Из расчетов следует что выгоднее с экономической точки зрения применение второго (более дорого но более производительного) варианта приспособления. Экономический эффект от применения нового приспособления в расчете на одну составит
Годовой экономический эффект от применения приспособления на весь объем выпуска деталей
Срок окупаемости дополнительных затрат определим по формуле:
Использование разрабатываемого приспособления экономически оправдано так как экономический эффект от его применения при заданном объеме выпуска составит 13 тыс.руб. в год. Дополнительные затраты на создание и использование данного приспособления окупаются через 65 месяцев.
РАСЧЕТ ЗАЖИМНОГО УСИЛИЯ
Рисунок 6.1 – Схема для расчета сил зажима.
Формула для расчета зажимного усилия имеет вид
где - коэффициент запаса - крутящий момент - плечо - коэффициент трения между заготовкой и шайбой.
ВЫБОР СИЛОВОГО ПРИВОДА
Применяем поршневой пневматический привод. Он представляет собой поршневое устройство приводимое в действие от цеховой пневмосети.
Тянущая сила на штоке поршневого пневмоприводова определяются по формуле:
где Fшт. тян. – тянущая сила развиваемая на штоке Н (Fшт. тян.=W);
– диаметр поршня пневмоцилиндра мм;
p – давление сжатого воздуха Па (p=06·106 Па);
– диаметр штока пневмоцилиндра мм;
– КПД пневмоцилиндра (=095);
Определим диаметр пневмоцилиндра по формуле:
Исходя из конструкционных соображений выбираем цилиндр диаметром 40 мм. Диаметр штока при этом будет равняться .
РАСЧЕТ НА ТОЧНОСТЬ ВЫПОЛНЯЕМОГО РАЗМЕРА
Точность обработки напрямую зависит от точности изготовления приспособления.
где: d – допуск выполняемого при обработке размера заготовки;
d – допуск на размер 14 по 14 квалитету(d=430мкм);
КТ=1 – коэффициент учитывающий отклонения рассеяния значений составляющих величин от значения нормального распределения;
КТ1=08 – коэффициент учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенном станке;
КТ2=06 – коэффициент учитывающий погрешности обработки в суммарной погрешности вызываемой факторами не зависящими от приспособления;
ed=36 мкм – погрешность базирования;
eз – погрешность закрепления(eз=80 мкм);
мкм – погрешность установки приспособления на станке.
Погрешность установки приспособления может возникнуть вследствие возникновения зазора между пазами станка и базирующими элементами приспособления.
так как направляющий элемент – втулка;
Погрешность от изнашивания установочных элементов определяется по формуле:
где: b2=001 – постоянная зависящая от условий контакта;
N=5000 – количество контактов в год.
Определяем экономическую точность обработки. Заготовки из стали сверление размер 4; мкм – экономическая точность.
Вывод: изготовление выполняемого диаметра должно быть выполнено с погрешностью не больше 322 мкм.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Рисунок 9.1 – Приспособление для сверления отверстия
На плите 1 располагается корпус 2 на ней размещена плита кондукторная 3 в которой установлена втулка кондукторная 6. Так же в корпус установлена оправка 4 на которую устанавливается деталь. После сверления отверстия деталь снимается и устанавливается следующая.
В ходе выполнения курсового проекта по курсу «Технологическая оснастка» мною было разработано специальное приспособление для сверления отверстия диаметром 4 в детали типа «втулка». После расчета пропускной способности и экономической эффективности я выбрал приспособление с механизированным зажимом так как оно более экономично и обладает большей пропускной способностью. Рассчитав силу зажима в качестве силового привода был применен поршневой пневматический привод приводимый в действие от цеховой пневмосети. После расчета на точность выполняемого размера было установлено что изготовление выполняемого диаметра должно быть выполнено с погрешностью не более 322 мкм.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2 Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1986. 496 с. ил.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. Изд. 2-е. М.: Машиностроение 1974 421 с.
Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1983. – 277 с. ил.
Горохов В. А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. Пособие для студентов вузов машиностроительных спец. – Мн.: Выш. шк. 1986. – 238 с.: ил.
Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. – 7-е изд. перераб. И доп. – М.: Машиностроение 1979. – 303 с. ил.
Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд-е 4-е исправл. и доп. Л.: Машиностроение (Ленингр. Отд-ние) 1975 г 656 с.

Втулка 32х50 ГОСТ 11525-82.cdw

КРТО-063006.01.000-ДО-2010.
Предельные отклонения размеров: валов -
отверстий - отсальных -

КР.-Герасимов.cdw

КРТО. - 063006.02.00.000.СБ - ДО - 2010
Приспособление для сверления
Окрасить кроме рабочих поверхностей.
Давление в сети не менее 0
Закручивание гайки производить динамометрическим ключом.

Спецификация.cdw

КРТО. - 063006.02.00.000.СБ - ДО - 2010
Приспособление для сверления
КР. - 063006.02.00.000.СБ
КР. - 063006.02.01.000.СБ
КР. - 063006.02.00.001
КР. - 063006.02.00.002
КР. - 063006.02.00.003
КР. - 063006.02.00.004
КР. - 063006.02.00.005

Ведомость курсовой работы.cdw

КРТО-063006.00.000-ДО-2010.
Задание на курсовую работу
КРТО-063006-ДО-2010 ПЗ
Пояснительная записка
Втулка 32х50 ГОСТ 11525-82
Приспособление для сверления
КРТО-063006.01.000-ДО-2010
КРТО-063006.02.000-ДО-2010 СБ

Оправка.m3d

Втулка кондукторная.m3d

Штифт.m3d

Быстросъемная шайба.m3d

Плита.m3d

Деталь.m3d

Корпус.m3d

Кондукторная плита.m3d