Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

Контрольная работа

по предмету: Технологическая оснастка

на тему: Проектирование приспособлений

Выполнил:

Климов Р.А.

Красноярск 2015 г.



Содержание

Введение

1. Описание конструкции детали и ее характеристика

2. Выбор схемы базирования

3. Выбор схемы закрепления

4. Определение погрешности базирования

5. Расчет силы резания

6. Расчет силы закрепления

7. Расчет приспособления на точность

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Станочное приспособление - это вспомогательное орудие производства для установки заготовок с целью обработки на металлорежущих станках.

В зависимости от типа станка станочные приспособления подразделяются на токарные, сверлильные, фрезерные, расточные, шлифовальные и т.д. В общем объёме средств технологической оснастки 50% составляют станочные приспособления.

С помощью станочных приспособлений можно решить три основные задачи: базирование обрабатываемых деталей на станках производится без выверки, что ускоряет процесс базирования и обеспечивает возможность автоматического получения размеров на настроенных станках; повышается производительность и обеспечиваются условия труда рабочих за счёт применения многоместной, многопозиционной и непрерывной обработки; расширяются технологические возможности станков.

Приспособления различают в зависимости от типа производства. В массовом и крупносерийном производствах в основном применяют специальные приспособления предназначенные для выполнения определённых операций для заданных заготовок на конкретном станке. В условиях серийного производства применяют агрегатированные приспособления состоящие из базовой части и сменных насадок. В мелкосерийном производстве широко распространены универсальные и универсально-сборные приспособления.

Объектом изучения дисциплины технологическая оснастка являются различные виды приспособлений машиностроительного производства.

Предметом изучения дисциплины ТО являются принципы функционирования и условия нормальной работы приспособлений, а также методы их расчета и проектирования. Основную группу ТО составляют приспособления механосборочного производства.



1. Описание конструкции детали и её характеристика

Деталь «Серьга» относится к группе корпусных деталей с габаритными размерами 67х220х58. Деталь продолговатой формы с торцевыми cкруглениями R17 и R29, имеет два сквозных отверстия диаметром 20H7 каждое.

Деталь имеет хорошие базовые поверхности, имеется возможность обработки поверхностей за проход.

В результате анализа чертежа детали «Серьга» определенно что чертеж содержит все необходимые сведенья о размерах, точности, качестве обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильной геометрической формы, а так же взаимного расположения поверхностей, даны сведенья о материале.

При выборе заготовки требуются специальная оснастка т.к. размеры детали обеспечиваются заготовкой - штамповка.

При выборе установочных технологических базовых поверхностей соблюдается принцип совмещения конструкторской и технологической баз. Выполнения всех поверхностей обеспечивает удобный подвод стандартного режущего инструмента. В конструкции детали предусмотрены возможности удобного визуального наблюдения за процессом резания, отвода стружки.

Наиболее точными размерами являются:

- Диаметры отверстий 20H7

При выборе установочных технологических базовых поверхностей соблюдается принцип совмещения конструкторской и технологической баз.

2. Выбор схемы базирования

При проектировании технологического процесса механической обработки выбираю установочные базы обрабатываемой детали для каждой операции, от которых зависит точность обработки детали.

Установка обрабатываемой детали базовыми поверхностями в приспособлении определяет ее положение относительно режущего инструмента. Поэтому при выборе базовых поверхностей буду руководствоваться правилом «совмещения баз», а именно буду стремиться к совмещению технологических установочных баз с конструкторскими и измерительными базами.

Способ установки детали для обработки на станке, выбирается с учетом типа производства. Для серийного, среднесерийного, производства деталь для обработки на станке устанавливают непосредственно в приспособление.

Исходя из этого, для базирования детали на фрезерной операции выбираю следующие базирующие поверхности (Рис1):

Рис. 1. Схема базирования Серьги



3. Выбор схемы закрепления детали (рис. 2)

Рис. 2. Силы, действующие на заготовку при сверлении отверстий

Вторым после точения, самым распространенным видом механической обработки является сверление. К нему же приравнивается развертывание, зенковка, рассверливание.

Силу резания при точении раскладывают на 3 составляющие: Pz - направленную по касательной к траектории движения резания; Py - направленную по нормали к траектории движения резания; Px - направленную по бинормали к траектории движения резания. По составляющей Pz рассчитывают мощность привода движения резания и прочность резца. По составляющей Py рассчитывают деформацию изделия. По составляющей Px рассчитывают привод движения подачи.

1. Действие на инструмент:

Сила Py стремится отогнуть резец от детали, Px изгибает резец в горизонтальной плоскости, Pz изгибает в вертикальной плоскости.

2. Действие сил на заготовку:

Сила Px', действующая на заготовку, прижимает ее к переднему центру и создает изгибающий момент.

М=(Px+D)/2

Сила Py' изгибает заготовку. Сила Pz' создает момент сопротивления резанию.

Мс.р=Pz'ЧD/2

Мв.р.>Мс.р.

4. Определение погрешности базирования обрабатываемой детали

Погрешностью базирования возникает, когда опорная установочная база обрабатываемой детали не совмещена с конструкторской базой.

В результате несовпадения конструкторской и установочной баз возникает биение наружной поверхности относительно внутренней.

Цилиндрическая оправка с гарантированным зазором не имеет погрешности базирования в осевом направлении, но допускает ее в радиальном. Величину радиального зазора в сопряжении оправка-заготовка определяют по формуле:



v0.12 - 0.012 - 0.5(0.025+0.016+0.01) =0.023мкм

5. Расчёт силы резания

Заготовка базируется на установочных элементах и прижимается к ним силой Q, а сила резания Р действует перпендикулярно к ней (рис. 2), то есть стремится сдвинуть заготовку с установочных элементов. Точение, S=0,5м/мин, коэфф. Cp для стали =68. Cверлим на глубину 15мм диаметром 20мм отверстие 20Н7

Р = 10*Ср*Dqp*s0,75*Kp? 420 Н.

М= 10 СмDqsyКр ?123 Н·м.

Рассверливаем диаметром 20H7мм

Р = 10*Ср*Dqp*s0,75*txp*Kp?23 Н.

М= 10 СмDqsyКр ?8.56 Н·м.

где, f - коэффициенты трения между трущимися поверхностями.

Коэффициент k может быть представлен как произведение первичных коэффициентов: k= k 0·k 1· k 2· k 3· k 4· k 5· k 6==1,5·1·1,3·1,2·1,3·1·1,5=2,56

ko -- гарантированный коэффициент запаса;

k1 -- коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на поверхности заготовки, вызывающих увеличение сил резания.

k2 -- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при затуплении инструмента.

k3 -- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании. деталь обработка проектирование погрешность

k4 -- коэффициент, учитывающий постоянство развиваемых сил зажима.

k5 -- коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток в ручных зажимных устройствах.

k6 -- коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку.

Требуемая сила закрепления: Q =k*P=2,56*420?1124.8 Н

6. Расчет силы закрепления

Для определения силы зажима обрабатываемой детали, найденное значение сил резания увеличивают на величину коэффициента запаса , который принимается в зависимости от вида обработки, а так же определяют направления действия сил зажима и силы резания.

Определим составляющие силы резания по эмпирическим зависимостям:

Px=(0,1...0,25) · P0,

Py=(0,25...0,5) · P0



Для сверления на диаметр 5мм:

Px=(0,1...0,25) · 420=93,8H,

Py=(0,25...0,5) · 420=187,8Н.

A, B, C - габаритные размеры заготовки; А= 220 , B=67 , C=58

g = 9,8- сила тяжести

Для нахождения силы закрепления Q, необходимо решить систему уравнений, которая характеризует неподвижность твердого тела:

Первые два уравнения показывают, что сумма проекций всех сил, действующих на заготовку, на координатные оси x, y, должна равняться нулю. Эти уравнения должны выполняться из-за условия неподвижности заготовки в процессе обработки.

Последнее уравнение показывает, что сумма моментов сил, действующих на заготовку, относительно точки О должна равняться нулю. Точка O - точка, относительно которой происходит смещение заготовки под действием силы резания Pрез

Расчет фактической силы закрепления Q.

Определяется уравнение для нахождения силы Q:

Для упрощения расчетов, принимаем, что реакции N в опорных точках 1,2,3 и 4 равны:



УFx=0 : 3N-Q-Px=0 (1)

УFy=0 : N-G-Py=0 (2)

УMo=0 : Px *A- Py*C=0 (3)

Px*A-Py*C=0 (3)

N=Py+G=187,8+1=188,8 (2)

Q=3N-Px=3*188,8-93,8= 472,6Н (1)

Вывод: Фактическая сила резания не превышает силу закрепления приспособления. Расчет выполнен.

7. Расчет приспособления на точность

Общая погрешность :

мм.

Погрешность базирования в призме радиальном направлении равна 0,023мкм.

(определена в п.4)

Погрешность закрепления:

где - погрешность закрепления из-за непостоянства силы зажима;

- погрешность закрепления из-за неоднородности шероховатости и твердости поверхностного слоя заготовки;

- дополнительная составляющая погрешность закрепления из-за смещения заготовки.

и являются функциями зажимной силы. А т. к. при использовании пневматических и гидравлических зажимных механизмов прямого действия колебания зажимной силы незначительны, то в данном случае + можно принять равным нулю.

Пусть качество базовых поверхностей заготовок однородно. Тогда = 0, а значит и ез = 0 мм.

Погрешность положения заготовки:

,

где еУС - погрешность при изготовлении и сборке приспособления. Т.к. приспособление одно,

еУС = 0 - устраняется настройкой станка;

еИ - погрешность, вызванная износом установочных элементов приспособления;

еИ = мкм,

где в - постоянная, зависящая от вида опор и условий контакта,

в = 0,3 - 0,8.

N - количество контактов заготовки с опорой.

еИ = мкм

еС - погрешность установки приспособления на станок, ес =0,1 - 0,2 мм.



еС = 0,015 мм = 15 мкм,

мкм;

Вывод: приспособление обеспечивает необходимую точность обработки, поскольку допуск на размер отверстия больше погрешности приспособления.



Заключение

Применение станочного приспособления позволит:

· уменьшить основное и вспомогательное время благодаря исключению операции разметки заготовок перед обработкой.

· повысить точность обработки.

· облегчить труд станочника, использовать рабочих с более низкой квалификацией.

· повысить производительность труда.

· расширить технологические возможности станков.

· создать условия для автоматизации и механизации станков.

· снизить себестоимость изготовления продукции.

Список литературы

1. Тарасов Г.Ф. Технологическая оснастка. Проектирование и расчет приспособлений : Учеб. пособие /- СибГАУ 2010. - 220 с, ил.

2. Дипломное проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для вузов/ В.В. Бабук, П.А. Горезко, К.П. Забродин и др./ Под общ. ред. В.В. Бабука - Минск: Выш. шк., 1979. - 464 с., ил.

3. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. Справочник: в 2-х т. / А.Г. Косилова и Р.К. Мещерякова.; под ред. А.Г. Косиловой. - 4-е изд., переработ. и доп. - М.: 1986. - Т. 1. Машиностроение. - 656 с., ил.

4. Вардашкин Б.Н. Станочные приспособления. Справочник: в 2-х т. / Б.Н. Вардашкин и А.А. Шатилов.; под ред. Б.Н. Вардашкина. - М.: 1984. - Т. 1. Машиностроение. - 592 с.

5. Вардашкин Б.Н. Станочные приспособления. Справочник: в 2-х т. / Б.Н. Вардашкин и А.А. Шатилов; под ред. Б.Н. Вардашкина. - М.: 1984. - Т. 2. Машиностроение. - 656 с.

6. Болотин Х.Л. Станочные приспособления: учебник. / Х.Л. Болотин, Ф.П. Костромин - 5-е изд., переработ. и доп. - М.: Машиностроение, 1973. - 344 с.

7. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений: учебник для вузов / В.С. Корсаков - 2-е изд., переработ. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 277 с., ил.

8. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование: учеб. Пособие / И.П. Норенков - М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 188 с.



Приложение

Рис.3 Спецприспособление для сверлильной операции отверстий 20H7

Размещено на Allbest.ru

...