Технологическая оснастка. Сверление отверстия в стакане

ЗАПИСКА.doc

Техническое задание на проектирование приспособления 6
Разработка схемы установки заготовки 8
Разработка эскизных вариантов приспособлений 9
Расчёт пропускной способности приспособлений 10
Экономическое сравнение вариантов конструкций 11
Расчёт зажимного усилия 12
Расчёт основных характеристик силового механизма 13
Выбор силового привода 14
Расчёт на точность выполняемого размера 15
Разработка эскиза сборочного чертежа 16
Описание работы приспособления 17
Список использованных источников 19
Цель данной курсовой работы по «Технологической оснастке» заключается в разработке приспособлений для различных видов обработки заготовок. Кроме этого данная курсовая работа представляет собой подготовительную работу для дипломного проекта.
В данной курсовой работе мы должны спроектировать станочное приспособление для обработки двух отверстий: сверления зенкерования и нарезания резьбы. Необходимо спроектировать и проанализировать несколько приспособлений таким образом будет возможно определить оптимальный экономический эффект производства что в условиях современного производства очень важно. После выбора наиболее экономического приспособления рассчитать основные его характеристики: основные характеристики силового механизма силовой привод точность размера и т.д. Все характеристики спроектированного приспособления должны соответствовать условиям данного производства.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Спроектировать приспособление для сверления зенкования и последующего нарезания резьбы в детали(стакан) 2 отверстий 6 на диаметре 106 мм в детали “Стакан”.
Годовая программа выпуска – 10000шт;
Тип производства – серийное;
Материал детали – Сталь 45
Масса детали – 0175кг;
Принимаем станок вертикально-сверлильный модели 2Н125.
- Сверло 5 из быстрорежущей стали Р6М5 с цилиндрическим хвостовиком ступенчатое для одновременного снятия фаски и сверления под резьбу М6[2 с.137 табл. 40] .
- Метчик короткий для метрической резьбы 6 [2 с.222 табл. 136].
Материал режущей части инструментов – Р6М5.
1Определение режимов резания
А) Сверление отверстия ø5мм:
При сверлении глубина резания t = 25 мм.
При сверлении отверстия принимаем подачу S=02 ммоб [2с. 277 табл. 25].
Скорость резания при сверлении
Т = 15 мин - период стойкости сверла [2 с. 279табл. 30];
D = 5 мм - диаметр сверла;
Общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания
- поправочный коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания;
= 1 [2 с. 262табл. 2];
= 650 МПа (для стали 45);
= 09 [2 с. 262табл. 2];
= 1 - поправочный коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания [2 с. 263табл. 6];
= 1 - коэффициент учитывающий глубину резания [2 с. 280табл. 31].
Определяем осевую силу
По паспорту станка n=1721 обмин
Уточняем скорость резания
Находим мощность резания:
поправочный коэффициент учитывающий условия обработки; где показатель степени.
где n частота вращения инструмента.
Б) Зенкерование поверхности ø8мм :
Назначение режимов резания:
Глубина сверления t=15 мм
Принимаем подачу S=06 ммоб
Определяем скорость резания
где Сv q y mх коэффициент и показатели степени
T период стойкости зенкера T=60 мин.
Kv общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания
где Кмv коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала
Кuv коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки Knv=10 ;
Определяем частоту вращения шпинделя
По технологическим соображениям принимаем n=400 мин-1
Определяем крутящий момент
Мощность резания определяем по формуле
где n частота вращения инструмента
Проверяем достаточна ли мощность станка.
Обработка возможна если .
Мощность на шпинделе станка . У станка 2Н125 а ; . т.е. обработка возможна.
В) Нарезание резьбы метчиком ø6мм:
Принимаем подачу S=075 ммоб
где Сv q y m коэффициент и показатели степени
T период стойкости метчика T=90 мин.
По технологическим соображениям принимаем n=300 мин-1
РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТАНОВКИ ЗАГОТОВКИ
Операционный эскиз обработки детали представлен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1-Операционный эскиз.
Для обеспечения точности расположения обрабатываемого отверстия применяем схему базирования представленную на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2-Схема базирования.
34 – двойная направляющая база. Лишает заготовку двух вращений и двух перемещений.
– опорная база. Лишает заготовку одного перемещения.
– опорная база. Лишает заготовку одного вращения.
В результате заготовка лишена шести степеней свободы.
РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНЫХ ВАРИАНТОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Для принятой схемы базирования заготовки разрабатываем два варианта приспособлений:
вариант 1 - с ручным закреплением заготовки (рисунок 3.1);
вариант 2 - с механизированным закреплением заготовки (рисунок 3.2).
Рисунок 3.1-Приспособление с ручным закреплением заготовки.
Рисунок 3.2-Приспособление с механизированным закрепление заготовки.
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫБРАННОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.
Экономическое сравнение вариантов конструкций проводим по годовой технологической себестоимости выполнения операции.
Приведённые затраты на единицу продукции определяются по формуле:
где основная заработная плата производственных рабочих;
руб часовая тарифная ставка рабочего 1-го разряда;
тарифный коэффициент 3-го разряда;
% накладные расходы на зарплату;
стоимость приспособления
количество деталей в приспособлении;
удельная стоимость одной детали приспособления;
коэффициент коррекции цен;
N годовая программа выпуска;
коэффициент учитывающий затраты на приспособление;
коэффициент учитывающий затраты связанные с эксплуатацией приспособления;
года срок окупаемости приспособления.
Для первого варианта приспособления технологическая себестоимость обработки одной детали (при мин):
для второго варианта (при мин):
Годовая экономическая эффективность:
Вариант приспособления с пневматическим зажимом экономичнее чем вариант приспособления с ручным зажимом.
РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ - ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Пропускная способность приспособления с ручным закреплением заготовки (рисунок 3.1).
Пропускную способность приспособления определяем исходя из штучного времени:
где мин - основное технологическое время;
при сверлении длинна рабочего хода равна:
при нарезании резьбы метчиком:
мин - вспомогательное время на закрепление и открепление заготовки;
мин - время на обслуживание рабочего места;
мин - время перерывов на отдых и личные надобности.
Пропускная способность приспособления
где ч – действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену.
Пропускная способность приспособления с механизированным зажимом (рисунок 3.2).
Основное технологическое время мин.
Вспомогательное время мин (4 табл. 2.2 стр. 55).
Пропускная способность
Пропускная способность приспособления с ручным зажимом ниже пропускной способности приспособления с механизированным зажимом.
РАСЧЁТ ЗАЖИМНОГО УСИЛИЯ
Зажимное усилие должно обеспечить равновесие под действием внешних сил.
Цилиндрическая заготовка закреплена в призме с утлом и находится под действием момента М. Создаваемые силы трения и реакции опор противодействуют сдвигу вдоль оси и повороту заготовки.
Рисунок 6.1-Расчетная схема
Зажимное усилие должно обеспечить равновесие под действием внешних сил. Заготовка находится под действием зажимной силы Q и крутящего момента. Потребная сила зажима заготовки определяется из условия равновесия с учётом коэффициента запаса k.
f=015 коэффициент трения;
z=39 мм длинна от силы Q до действия зажима;
Мр=171 Н·м крутящий момент при сверлении.
Из уравнения выразим требуемую силу зажима
РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛОВОГО МЕХАНИЗМА И ВЫБОР СИЛОВОГО ПРИВОДА
В качестве силового механизма выбираем рычажный.
Рисунок 7.1-Рычажный механизм
Основной характеристикой механизма является передаточное отношение сил которое для рычажного механизма определяем как:
где Q – исходная сила прикладываемая к рычагу.
ВЫБОР СИЛОВОГО ПРИВОДА
Поскольку сила прикладываемая к рычагу намного больше допустимой [Q]=200 300 Н то можно применить поршневой пневматический привод. Он представляет собой поршневое устройство приводимое в действие от отдельного компрессора. Определим диаметр пневмоцилиндра по формуле:
где Dц диаметр пневмоцилиндра мм;
Fшт. тол. требуемое усилие зажима Н (Fшт. тян.=Q);
P давление сжатого воздуха Па (Р=06·106 Па);
КПД пневмоцилиндра (=095)
Выбираем цилиндр диаметром 63 мм. Диаметр штока при этом будет равняться 02..03d. Следовательно
Диаметр штока принимаем 16мм.
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 106 по 7 квалитету(d=1300 мкм);
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=40 мкм); [4 с.210 табл. П4]
eу= 2мкм погрешность установки приспособления.
Погрешность установки приспособления может возникнуть вследствие возникновения зазора между пазами станка и базирующими элементами приспособления.
Погрешность от изнашивания установочных элементов определяется по формуле:
где: b2=00015 постоянная зависящая от условий контакта;
N=10000 количество контактов в год.
ЗИ=00015·10000=15 мкм.
w=120 мкм экономическая точность обработки.
Вывод: изготовления выполняемого диаметра при установке кондукторной плиты должно быть выполнено с погрешностью не больше 1208 мкм.
РАЗАРАБОТКА ЭСКИЗА СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА
Эскизный вариант конструкции приспособления показан на рисунке 10.1
Рисунок 10.1-Эскиз сборочного чертежа приспособления.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Принцип работы и конструкция приспособления показаны на рисунке11.1
Рисунок 11.1-Конструкция приспособления.
-плита; 2.-пневмоцилиндр; 3.-рычаг; 4.-шток; 5.-кондукторная плита; 5.-быстросъемная шайба; 7.-гайка; 8.-заготовка.
Приспособление состоит из плиты 1 на которой расположен корпус приспособления и пневмоцилиндр 2. Пневмоцилиндр через рычаг 3 соединен со штоком 4 на котором крепится быстросменная шайба 6 при помощи гайки 7.
Приспособление устанавливается на поворотный стол станка. Крепеж приспособления к поворотному столу станка осуществляется при помощи болтов которые устанавливаются в Т-образные пазы станка.
Заготовка 8 устанавливается на корпус приспособления по диаметру 120h6. На нее устанавливается кондукторная плита 5 которая центрируется диаметром 155-004 по поверхности детали. Затем воздух подается в нижнюю полость пневмоцилиндра который через рычаг передает усилие на шток который в свою очередь при помощи быстросменной шайбы прижимает заготовку к корпусу приспособления вместе с кондукторной плитой. После сверления отверстий в верхнюю полость пневмоцилиндра подается воздух и происходит отжим заготовки.
Износ деталей приспособления может привести к уменьшению усилия зажима. Для устранения этого необходимо поджать гайку 7 тем самым обеспечив необходимую длину хода поршня пневмоцилиндра.
В данной курсовой работе я рассмотрел два варианта приспособления для обработки отверстия в детали «стакан»:
Приспособление с ручным зажимом заготовки
Приспособление с пневматическим зажимом заготовки.
Произведя расчеты экономической эффективности пропускной способности и основных характеристик силового механизма приспособлений я определил наиболее эффективное приспособление. Данным приспособлением является приспособление с пневматическим зажимом детали
СПИСИК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
В. И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 Т. Т.1.
-е изд. перераб. и доп. М. :Машиностроение. 2001.
Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2. Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. Москва "Машиностроение" 1986.
В. А Федоренког А. И Шошин. Справочник по машиностроительному черчению. Ленинград "Машиностроение" 1981.
В. А. Горохов. Проектирование и расчёт приспособлении. Минск Вышэйшая школа" 1986.
В. С. Корсаков. Основы конструирования приспособлений. Москва "Машиностроение" 1983
А. К. Горошкин. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. Москва «Машиностроение». 1979.
В. И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 Т. Т.2.
-е изд. перераб. и доп. М. :Машиностроение. 2001.
В. И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 Т. Т.3.
М. А. Ансеров. Приспособления для металлорежущих станков. 4-е изд. исправленное и доп. Ленинград: Машиностроение. 1975.

инструмент.cdw

*Размеры обеспечить инструментом..
Допуск непостоянствадиаметра в
поперечном и продольном сечении
поверхности Г-0.007мм.

Чертеж приспособа.cdw

базирование.cdw

*Размеры обеспечить инструментом..
Допуск непостоянствадиаметра в
поперечном и продольном сечении
поверхности Г-0.007мм.

Чертеж.cdw

*Размеры обеспечить инструментом..
Допуск непостоянствадиаметра в
поперечном и продольном сечении
поверхности Г-0.007мм.