Разработка прогрессивного технологического процесса механической обработки детали

Будем проектировать механическое фрезерное приспособление на 025 операцию. Схема базирования представлена на рис.1.

Из проделанных ранее расчетов режимов резания на данную операцию видно, что максимальное усилие резания возникает при фрезеровании торца в размер 52,5-0,74. Поэтому, с учетом действия силы Pz=1030 Н, будем определять усилие закрепления заготовки.

При попутном фрезеровании величины остальных составляющих силы резания:

горизонтальная (сила подачи)

Рs = 0,8Pz = 0,8*1030=824 Н,

Радиальная

Рv = 0,3 Pz=0,3*1030=309 H,

Осевая

Po=0,18tg?Pz=0,18*tg 35*1030 =130 H.

Расчет угла контакта:

? = arccos (1 - 2t / D) = arсcos (1 - 2 *1,7 /20) = 33,9

Число рабочих зубьев:

где - угол наклона винтовой линии зубьев фрезы

=35⁰

Pмах=Sz*B*?T*zp=14,2*0,1*580*1,3=1100 Н

Pz< Pмах - расчет выполнен верно.

Окружная сила P_Z , возникающая при обработке деталей режущим инструментом, а сила закрепления P₃ прижимают заготовку к базам приспособления, поэтому P₃ рассчитываем по критериям компенсации упругих деформаций элементов приспособления:

1) Проекция сил на ось у;

2) Проекция сил на ось х;

3) Опрокидывание детали под действием силы P_s.

4) Поворот детали вокруг оси цилиндрического пальца от силы P₀.

Сила P₃ определяется из системы уравнений:

Решая данную систему, находим:

- для случая опрокидывания детали под действием силы P_s, сила P₃=1425 Н;

-для случая поворот детали вокруг оси цилиндрического пальца от силы P_0, сила P₃=1787 Н.

Расчет приспособления будем вести по максимальной силе P₃=1787 Н.

Рис.3. Схема базирования



Расчетную силу прижима увеличивают с учетом коэффициента запаса К, определяемого по формуле

,

где: К₀ - гарантированный коэффициент запаса; К₀ = 1,5

К₁ - коэффициент учитывает увеличение сил резания из-за случайных

неровностей не обрабатываемых поверхностях заготовок; К₁ = 1,0

К₂ - коэффициент учитывает увеличение сил резания вследствие

затупления режущего инструмента; К₂ = 1,0

К₃ - коэффициент учитывает увеличение сил резания при прерывистом

резании; К₃ = 1,2

К₄ - коэффициент характеризует постоянство силы, развиваемой ЗМ;

К₄ = 1,3

К₅ - коэффициент характеризует эргономику немеханизированного ЗМ;

К₅=1,0

К₆-коэффициент учитывают только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку; К₆ = 1,0

Действующее усилие закрепления P₃=4180 H, для обеспечения надежного закрепления заготовки при фрезеровании с учетом: сил резания и материала заготовки, а также приложение (по схеме) силы зажима и схемы базирования.

5.3.2 Расчет винтового ЭЗМ, [15, стр.85]

Винтовые зажимы применяют в приспособлениях с ручным закреплением заготовок, в приспособлениях механизированного типа; они просты, компактны и надежны в работе.

Номинальный диаметр винта (мм)

,

Где С=1,4- коэффициент для основной метрической резьбы; Q- сила закрепления заготовки , Н; ?- напряжение растяжения (сжатия); для винтов из стали 45 с учетом износа резьбы ?=80..120 Мпа. Примем ?=100 МПа.

Сила закрепления P3=4180 H, затяжка контролируемая; вмятины на поверхности заготовки не допускаются. Нажимной конец винта со сферической заточкой.

Номинальный диаметр винта при С=1,4 и ?=100 Мпа,

мм,

Принимаем d=10 мм.

Момент затяжки винта со сферической заточкой находим по формуле

M=0,1Qd=418 Н·см.

Головку винта сделаем четырехгранной, для возможности использования съемной профильной рукоятки.

5.3.3 Расчет действительной погрешности установки детали в приспособлении

Деталь устанавливается на цилиндрический палец с оправкой, расположенные горизонтально вертикально к базовой плоскости приспособления. Боковым торцем деталь устанавливается на опору со сферической головкой , а с другого бокового торца прижимается упором.

Таким образом обеспечивается полная ориентация детали в пространстве, она лишается 6 степеней свободы.

На рассматриваемой операции обрабатываются несколько поверхностей, рассчитаем погрешность обработки для самых точных размеров отложенных от общей установочной базы, в одном направлении, а также для размеров измерительная база которых не совпадает с технологической. Для этого воспользуемся плоской схемой расчета .

Расчет погрешности установки. Погрешность установки для станочных приспособлений определяют по формуле:

,

где ?б - погрешность базирования;

?з - погрешность закрепления;

?уэ - погрешность установочных элементов.

Размер 3: 8,8±0,1

Погрешность базирования при установке на цилиндрический палец с зазором:

?б =?1+ ?2,

где ?1 и ?2 допуски на диаметр отверстия и пальца.

?б =0,018+0,011=0,029.

Погрешность закрепления:

?3=0, так как направление усилия закрепления перпендикулярно выдерживаемому размеру.

Погрешность установочных элементов:

,

где ?пр - погрешность изготовления приспособления;

?и - погрешность износа установочных элементов;

?с - погрешность установки на станок.

Погрешность износа установочных элементов:

?и =,

где N - число обрабатываемых заготовок, N=10 000шт;

? - 0,004.

,

?и =0,003 мм.

Погрешность установки на станок известная для нашего станка величина:

, Погрешность изготовления приспособления:

.

Допустимая погрешность:

Действительная погрешность установки:

.

Так как допустимая погрешность больше действительной погрешности, то данное приспособление отвечает требованиям точности выполнения размера.

Спецификация на приспособление представлена в конце пояснительной записки.

Размер 8:

23,7±0,15

Погрешность базирования

0 мм (технологическая база совпадает с конструкторской)

Погрешность положения установочных элементов

погрешность изготовления приспособления

погрешность износа

для пластин опорных И=•N

где N-число обработанных заготовки, N=3000 шт.

=0,002 - постоянный для опорных пластинок

И=0,002•3000=6мкм =0,006мм.

погрешность установки на станок

Допустимая погрешность

Тогда

Действительная погрешность установки детали в приспособлении

Тогда

Условие - выполняется.

Размер 6:

6,5±0,1

Погрешность базирования

0 мм (технологическая база совпадает с конструкторской)

Погрешность положения установочных элементов

погрешность изготовления приспособления

погрешность износа

для пластин опорных И=0,5•Nn= 0,5•30000,4=0,012 мм.

где N-число обработанных заготовки, N=3000 шт.

=0,5 - постоянный для сферических опор.

погрешность установки на станок

Допустимая погрешность

Тогда

Действительная погрешность установки детали в приспособлении

Тогда

Условие - выполняется.



Заключение

Проанализировав материалы, собранные во время прохождения технологической практики на ОAО «Ижевский машиностроительный завод», была разработана прогрессивная технология механической обработки детали - «колодка мушки».

В ходе выполнения курсового проекта было выполнено:

1. разработан прогрессивный техпроцесс, обеспечивающий уменьшение трудоемкости механической обработки (на %);

2. спроектировано новое станочное приспособление, которое позволяет обработать деталь на новой 025 операции за один установ, что значительно уменьшает время, затрачиваемое на переустановку детали;

3. спроектирован новый режущий инструмент--гравировальная фреза, для точения канавки, что помогло совместить операции;

4. спроектировано новое средство контроля--калибр для измерения межосевого расстояния 33±0,17 двух отверстий OD₁=10^+0,015 и OD=17,005^+0,015, расположенных в перпендикулярных друг другу плоскостях.

5. спроектирована технологическая наладка.



Список литературы

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя, т.1-М.:Машиностроение, 1982.-729с

Лукин, Л.Л. Выбор способа литья и проектирование отливок: Справ.- метод. пособие. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2003.-68с

Лукин, Л.Л. Выбор и экономическая оценка рациональной заготовки: Метод. указ. к выполнению практ. занятий. - Ижевский мех. ин.-т, 1992.- 42с.

Балабагов, А.Н. Технологичность конструкции машин. - М.: Машиностроение, 1987. - 336с

Косилова, А.Г. Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя, т.1- М.: Машиностроение, 1985.- 406с

Косилова, А.Г. Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя, т.2- М.: Машиностроение, 1985.- 366с

Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках Часть 1. М.: Машиностроение1974 - 406с.

Горошкин, А.К. Приспособление для металлорежущих станков, - М.: Машыностроение,1979.-304с

Орлов, П.Н., Скороходова Е.А. Краткий справочник металлиста, - М.: Машиностроение, 1968. - 960с

Лукин, Л.Л., Маслов Л.Н., Масленина Л.А. Дипломное проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие, - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2000. - 396с

Чаузов, А.С. Расчёт производственного освещения, Методическое указание, - Ижевск: 1990.- 32с

13. Вардашкин, Б.Н. “Станочные приспособления ” Т1,2 - М. 1984 г.

14. ГОСТ 16085-80 Калибры для контроля расположения поверхностей. Допуски.

15. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. - 2-у изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. -277 с., ил.

Размещено на Allbest.ru

...