Спроектировать специальное приспособление для детали “Крышка”

Спецификация.spw

КОНДУКТОР.cdw

Общие допуски на неуказанные поверхности по ГОСТ 30893.1-2002-m
После сборки приспособление крачить эмалью ПФ-133 фисташкового
цвета (ГОСТ 926-82) по глифталиевым и фенольным грунтовкам
методом пневмораспыления.
В период хранения поверхности приспособления без лакокрасочного
покрытия необходимо смазывать солидолом синтетической марки С

крышка.cdw

Общие допуски на неуказанные поверхности по ГОСТ 30893.1 -2002-m

ЗАПИСКА (в ПДФ).pdf

Техническое задание на проектирование 4
Разработка схемы установки заготовки 9
Разработка эскизных вариантов приспособления 10
Расчёт пропускной способности приспособления 12
Расчёт экономической эффективности применения приспособления 15
Расчёт зажимного усилия 17
Выбор силового привода 20
Расчёт на точность выполняемого размера 21
Расчёт на прочность 22
Описание работы приспособления 23
Список использованных источников 24
Приложение А. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 25
Пояснительная записка
Технологическая оснастка - средства технологического оснащения
дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной
части технологического процесса - технологической операции.
Классификация технологической оснастки по назначению:
Оснастка для установки деталей: патроны различной конструкции
(кулачковые цанговые) тиски различной конструкции и приспособления
тисочного типа сверлильные приспособления прихваты и т.д.;
Оснастка для установки режущего инструмента: резцедержатели
патроны для режущего инструмента приспособления для установки метчиков
переходные втулки и т.д.;
приспособления для замера радиального торцевого и осевого биения
всевозможные штативы установочные плиты и т.д.;
Вспомогательная оснастка: поворотные столы упоры (например для
ограничения движения суппорта) кондукторные плиты накладные и
вспомогательные и т.д.
Наибольший интерес из всех видов технологической оснастки
представляют приспособления для установки заготовок. Станочные
приспособления этого вида разрабатываются в зависимости от простановки
размеров которые требуется получить на конкретной технологической
операции их точностиот конфигурации заготовки типа производства.
Классификация технологической оснастки в зависимости от уровня
автоматизации и механизации:
Ручные приспособления: установка и закрепление заготовок
осуществляется мускульной силой рабочего;
выполняется рабочим а закрепление осуществляется при помощи
гидравлических или пневматических силовых устройств (гидропривод
Автоматизированные приспособления: установка заготовки и её
закрепление осуществляется в автоматическом режиме при помощи
различных роботов-манипуляторов.
Классификация технологической оснастки в зависимости от степени
Универсальные приспособления:
- Общего назначения: тиски патроны делительные головки;
- Универсально-сборные: универсально-сборные приспособления
(УСП) универсально-бесподналадочные приспособления (УБП) сборноразборные приспособления (СРП);
Специальные приспособления: применяются в серийном
крупносерийном и массовом производстве проектируются и изготавливаются
для оснащения технологической операции с целью обработки одной
конкретной детали или группы деталей имеющих конструктивное сходство и
отличающихся лишь по некоторым размерам.
Станочные приспособления применяют на конкретной технологической
операции (станке) для решения следующих основных технологических задач:
Повышение точности обработки: например использование цангового
патрона по сравнению с 3-х кулачковым позволяет повысить точность формы
обработанных наружных и внутренних цилиндрических поверхностей деталей
типа втулки. Это объясняется равномерным распределением давления на
заготовку со стороны патрона и соответственно меньшей деформацией.
многоместных приспособлений позволяет обработать за одну установку
несколько деталей; использование агрегатной сверлильной головки позволяет
выполнить одновременно сверление нескольких отверстий.
Расширение технологических возможностей станка: например
использование специальных сверлильных головок на фрезерных станках
позволяет выполнить сверление с высокими скоростями резания (частота
вращения сверла - n = 4000 5000 обмин)
Как правило использование станочных приспособлений может решать
сразу несколько технологических задач. Например: применение кондукторной
нетехнологичные (наклонные) отверстия и исключить операцию разметки
Техническое задание на проектирование
Спроектировать приспособление для обработки 6 сквозных отверстий
диаметром 6 миллиметров в детали “Крышка” (Рисунок 1)
1 Назначение режимов резания
Станок радиально сверлильный 2К522. Основные параметры и размер
станка представлен в таблице 1. Значение частот вращения представлены в
Основные параметры и размер станка
Длина рабочей поверхности стола
Ширина рабочей поверхности стола
Максимальный диаметр сверления
Максимальный диаметр нарезаемой резьбы
Мощность главного привода
Мощность привода перемещения рукава
Наибольшее вертикальное перемещение рукава по
Наибольшее горизонтально перемещение
сверлильной головки по рукаву
Внутренний конус шпинделя
Минимальное расстояние от торца шпинделя до
рабочей поверхности стола
Максимальное расстояние от торца шпинделя до
Угол поворота рукава вокруг колонны
Таблица 2 Значение частот вращения
Частота вращения шпинделя
Технологический маршрут для обработки 6 отверстий диаметром 6
миллиметров в детали “Крышка”:
Сверлить отверстие диаметром 6 миллиметров выдерживая размер 1.
Операционный эскиз представлен на рисунке 2
Операционный эскиз обработки 6 отверстий диаметром 6
миллиметров в детали “Крышка”
Сверление отверстий диаметром 6миллиметров:
Инструмент Сверло 2300-3401 ГОСТ 10902-77 (рисунок 3)
Материал режущей части Р6М5
Рисунок 3-Сверло 2300-3401 ГОСТ 10902-77
Таблица 3 – Сверло 2301-3555 ГОСТ 10903
Рисунок 3-Сверло 2300-3401 ГОСТ 10902
Назначение режимов резания:
Определяем скорость резания:
T =25 мин период стойкости сверла;
– общий поправочный коэффициент
учитывающий фактические условия резания:
–коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала:
– коэффициент на инструментальный материал
– коэффициент учитывающий глубину сверления
Определяем частоту вращения шпинделя:
Уточняем скорость резания:
Определяем крутящий момент:
M KP 10Cm D q s y K p
Определяем осевую силу:
P0 10 C p D q s y K p
P0 10 68 61 0107 084 6838163Н
Определяем мощность резания:
Проверяем достаточна ли мощность станка:
Определяем основное время:
Глубина обрабатываемой поверхности;
Длина врезания и перебега инструмента;
[3 с.206 прил. 1 л. 2]
–Величина выхода сверла
i число проходов при обработки данной поверхности.
Выбор вспомогательного инструмента.
Для установки инструмента будет использоваться короткая переходная
втулка 6100-0222 ГОСТ 13598-85 (Рисунок 4)
Рисунок 4 Короткая переходная втулка 6100-0222 ГОСТ 13598-85
Таблица 4-размеры втулки 6100-0222 ГОСТ 13598-85
Эскиз технологической наладки представлен на рисунке 5
Эскиз технологической наладки
Разработка схемы установки заготовки
Схема базирования заготовки представлена на рисунке 6
Схема базирования заготовки
Схема установки заготовки представлена на рисунке 7
Разработка эскизных вариантов приспособления
Для принятой схемы базирования заготовки разрабатываем два варианта
Заготовка устанавливается на оправку и опорные штыри и зажимается
гайкой с помощью гаечного ключа(центрирование производится с помощью
оправки) (Рисунок 9):
Эскиз приспособления с гаечным зажимом гайкой с
помощью гаечного ключа
Заготовка устанавливается на оправку и опорные штыри и
зажимается фасонной гайкой (центрирование производится с помощью
оправки) (Рисунок 10):
Эскиз приспособления с гаечного зажима гайкой с
Расчёт пропускной способности приспособления
Пропускная способность приспособления:
– штучное время на операции мин;
действительный годовой фонд времени работы оборудования час;
Норма штучного времени определяется как:
– основное время мин;
– вспомогательное время мин;
– поправочный коэффициент на вспомогательное время в
зависимости от суммарной продолжительности партии деталей по
время на установку заготовки и снятие детали мин;
– время связанное с переходом мин;
– время на измерение детали;
норма времени на обслуживание рабочего места;
– норма времени на отдых и личные надобности.
[3 с.223 карта 45 лист1]
Основное технологическое время для каждой операции было рассчитано
назначение режимов резания. В данном разделе будем учитывать
коэффициент i – количество проходов инструмента равное 6( обрабатывается
Рассчитаем пропускную способность приспособления с гаечным
Основное время на сверление в 6 отверстиях равно:
Вспомогательное время связанное с переходом будет равно сумме
вспомогательного времени на всех операциях:
[3 с.103 карта 18лист3]
[3 с.138 карта 25 лист2]
[3 с.201 карта 43 лист4]
Так как измеряется 6 отверстий то величина
Таким образом вспомогательное время равно:
Тогда норма штучного времени равна:
Рассчитаем пропускную способность приспособления гаечного зажима
с шарнирной рукояткой.
Пропускная способность приспособления гаечного зажима гайкой с
шарнирной рукояткой больше чем с приспособлением гаечного зажима с
помощью гайки и гаечного ключа.
Расчёт экономической эффективности применения
Экономическое сравнение вариантов конструкции проводим по годовой
технологической себестоимости выполнения операции.
Приведённые затраты на единицу продукции определяются по формуле:
Основная заработная плата производственных рабочих:
=9руб – часовая тарифная ставка рабочего 1-го разряда;
– тарифный коэффициент 3-го разряда;
0% накладные расходы на зарплату;
стоимость приспособления:
количество деталей в приспособлении;
=4 удельная стоимость одной детали приспособления;
= 25 – коэффициент коррекции цен;
N=10000 годовая программа выпуска:
=0.5 – коэффициент учитывающий затраты на приспособление;
коэффициент учитывающий затраты связанные с
эксплуатацией приспособления;
года – срок окупаемости приспособления.
Для варианта приспособления с гаечным зажимом технологическая
себестоимость обработки одной детали равна:
Для варианта приспособления
гаечного зажимом с шарнирной
рукояткой технологическая себестоимость обработки одной детали равна:
Вариант приспособления гаечного зажима с шарнирной рукояткой
экономичнее варианта гаечного зажима с помощью гаечного ключа.
Годовая экономическая эффективность:
Расчёт зажимного усилия
Расчётная схема для определения требуемого усилия закрепления
представлена на рисунке 11
Расчётная схема для определения требуемого усилия
Определяем коэффициент запаса k:
5 гарантированный коэффициент запаса
=1.2 коэффициент учитывающий возрастание сил обработки при
затуплении инструмента;
=12 коэффициент не равномерности сил резания из-за непостоянства
снимаемого при обработке припуска;
коэффициент учитывающий изменение сил обработки при
прерывистом резании;
коэффициент учитывающий непостоянство силы зажима
развиваемых приводом;
коэффициент учитывающий непостоянство сил зажимных
устройств с ручным приводом;
= 1 – коэффициент учитывающий неопределённость положения мест
контакта заготовки с установочными элементами и изменение в связи в связи с
Цилиндрическая заготовка установлена на оправке и находится под
действием момента М и осевой силы P.
Требуемая сила зажима заготовки определяется из условия равновесия с
учётом коэффициента k. Смещению заготовки от действия осевой силы P
будет противодействовать сила зажима W.
Условие равновесия заготовки с учётом коэффициента k имеет вид:
f=0.25 – коэффициент трения;
1 Расчёт основных характеристик силового зажима
Винтовые зажимные устройства применяются в приспособлениях с
ручным закреплением заготовок.
Определяем номинальный диаметр резьбы винта:
C=1.4 коэффициент для основной метрической резьбы;
W=3274.86 потребная сила зажима;
=100 МПа допускаемое напряжение сжатия.
Учитывая чертёж детали принимаем d=8мм.
Определяем момент М который нужно развить на гайке для
обеспечения заданной зажимной силы W:
Определяем момент открепления:
Выбор силового привода
Ниже определим геометрический параметр
Определяем длину рукоятки:
0Н при ручном зажиме
Исходя из полученного параметра подбираем гайку с шарнирной
рукояткой по ГОСТ 8921-69 :
Гайка с шарнирной рукояткой 7003-0342 ГОСТ 8921
Таблица 3 – размеры гайки с шарнирной рукояткой 7003-0342 ГОСТ 8921
Диаметр Больший Меньший
Длина Диаметр Диаметр Высголовки Диаметр Диаметр сопряжения рукоятки резьбы
Расчёт на точность выполняемого размера
Точность обработки на прямую зависит от точности изготовления
односторонний допуск между осями отверстий в заготовке:
– сумма максимальных радиальных зазоров:
– сумма эксцентриситетов втулок;
сумма погрешностей от перекоса инструментов:
l длина направляющего элемента:
S1 односторонний максимальный радиальный зазор:
m расстояние между кондукторной втулкой и
Приспособление должно быть выполнено с погрешностью не более
Наиболее нагруженным элементом является шпилька на которой
зажимается гайка. Её опасным сечение является внутренний диаметр который
=155 МПа допускаемое напряжение при растяжении для стали 45:
Исходя из конструктивных соображений принимаем шпильку М8 по
ГОСТ 22042-76 из стали 45.
Описание работы приспособления
Рисунок 12 – Приспособление кондуктор
Приспособление “Кондуктор” устанавливается на стол радиально
сверлильного станка и зажимается с помощью прихватов. Состоит из
основание 1 на котором запрессован палец 5 шесть опор 12 а также с
помощью шести винтов 16 устанавливаются стойки 3 и 4. На стойку 3 с
помощью оси 6 устанавливается кондукторная плита на которой запрессованы
шесть кондукторных втулок 7.
Заготовка предварительно центрируется на пальце 5 и устанавливается
на шесть опор 12. На пальце 5 установлена шпилька 14 для дальнейшего
закрепления заготовки после чего накрывается кондукторной плитой
фиксируемую винтом 13 и зажимается с помощью быстросъёмной шайбы 8
Обработку отверстий производят за одну установку.
После обработки отверстий отвинчивают гайку 9 убирая быстросъёмную
шайбу 8 и поднимают кондукторную плиту а затем снимают заготовку.
Список использованных источников
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 Под ред.
А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова.
-е изд. перераб. и доп. – М.:
Машиностроение 1985. 496с. ил.
ГОСТ 1050-88 “Прокат сортовой калиброванный со специальной
отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного
на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для
технического нормирования станочных работ. Серийное производство. – М.:
Горохов В.А. Проектирование и расчёт приспособлений. Минск
“Вышэйшая школа” 1986.
Приложение А. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ