Проектирование станочного приспособления для изготовления детали "Корпус"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Специальность 150208 Технология машиностроения

Тема: Проектирование станочного приспособления для изготовления детали "Корпус"

Выполнил

студент группы: ТМ14а-1

Санжихаев С.Ю.

Проверил: М.А.Батуев.



Введение

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связано с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовлении.

Экономическая целесообразность выбора и применения станочных приспособлений в любом производстве, особенно в серийном и массовом определяется их окупаемостью. Все затраты на оснащение производства приспособлениями должны быть компенсированы за счет снижения производственных затрат.



1. Общая часть

Задание: спроектировать приспособление к вертикально-сверлильному станку для сверления одного отверстия Ш10 в корпусе по чертежу.

Рис.1 Корпус.

Исходные данные: годовой объем выпуска деталей N=70000 шт.

Производство крупносерийное. Работа односменная. Принятый режим сверления отверстий:

S₀=0,25мм/об; n=949 об/мин (при этом v=29.8 м/мин; S_м=237.25 мм/мин_; Р=1130 Н; М=3450 Н·м). Расчетное основное время (технологическое) время сверления t_о=0,17мин,. Материал детали - сталь Ст45Л (?_в= 640 Мпа,170 НВ). Неуказанные предельные отклонения размеров: охватывающих - по h14, охватываемых - ±IT14/2

1.1 Технические характеристики вертикально-сверлильного станка 2Н112

Рис.1.1 станок 2Н112.

Настольно-сверлильный станок 2Н112 предназначен для сверления отверстий диаметром до 12 мм и нарезания резьбы диаметром до М12 в мелких деталях из чугуна, стали и цветных сплавов. Шпиндель получает вращение от отдельного электродвигателя через клиноременную передачу. Подача шпинделя и перемещение бабки шпинделя по колонне производится вручную. Станок 2Н112 обладает простотой конструкции, следствием чего является легкость управления, надежность в эксплуатации.

Технические характеристики станка 2Н112: Диаметр сверления -12 мм;

Наружный конус шпинделя по ГОСТ 9953-82 - Морзе В 18;

Вылет шпинделя от колонны - 190 мм;

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола - 400 мм; Ход шпинделя - 100 мм;

Размеры рабочей поверхности стола - 250х250 мм;

Количество Т-образных пазов - 3;

Расстояние между Т-образными пазами - 50 мм;

Ширина пазов - 14 мм;

Количество скоростей шпинделя - 5;

Частота оборотов шпинделя - 450...4500 об./мин;

Мощность главного привода - 0,55 кВт;

Напряжение сети - 380 В;

Габаритные размеры - 770х370х950 мм;

Масса - 120 кг.



2. Анализ обрабатываемой заготовки, выбор элементов приспособления и схемы установки

Заготовкой является отливка (ГОСТ 1050-88). Заготовка изготовлена из материала Ст45. Она имеет габаритные размеры длину 140, ширину 56 и высоту 55. Использование материала Ст45 в промышленности: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

В нашем случае деталью является- корпус. Точность диаметральных размеров обеспечивается инструментами (сверло, зенкер). На данной детали имеются обработанные поверхности. Это диаметры отверстий Ш8Н11. Так же имеются обработанные плоскости в размер 56 мм. Требуется образовать крепежное отверстие Ш 10 мм.

Рис.2 Схема установки заготовки

Из анализа заготовки видно, что для установки ее в приспособление за базы следует принять поверхность 7. В качестве установочных элементов для базирования заготовки целесообразно использовать плиту установленную вертикально с помощью двусторонних левых ребер- базирование по поверхности 7 и отверстиям диаметром 8Н11. В качестве направляющего элемента для сверла принимается кондукторная втулка.



3. Схема базирования, закрепления и обработки заготовки

Заготовка 4 размещается на вертикальной плите 17, которая в свою очередь размещена на базовой плите 18 в вертикальном положении и закреплена в таком положении с помощью 2-ух двусторонних левых ребер 2, данное закрепление обеспечивается с помощью 8-ми болтов 14 и 4-ех штифтов 16. Заготовка 4 устанавливается на срезанный и цилиндрический постоянные установочные пальцы 11 и 12.

Данные пальцы лишат заготовку первых четырех степеней свободы. Пятой степени свободы заготовка лишится с помощью базовой плоскости детали, обработанной в размер 56 см, которая устанавливается на вертикальную плиту 17. Для лишения 6-ой степени свободы используем Г-образные прихваты 5 установленные в оправки для Г-образных прихватов 6, их соединяет шпилька 7, она же в свою очередь лишена возможности прокрутки с помощью штифта 10, в соединении на шпильку между оправкой и прихватом устанавливаем пружину 4, на головку шпильки устанавливаем шайбу 8, и затягиваем прихват с помощью гайки 9. В качестве зажимного элемента используется гайка 9.

Для направления сверла служит вертикальная кондукторная втулка 3 (Ш10,5F7).



4. Выбор расчётных параметров

В соответствии с чертежом Корпус и требованиями к точности обработки детали для расчета приспособления на точность изготовления можно выбрать несколько расчетных параметров:

- для обеспечения положения обрабатываемого отверстия Ш10 относительно ноля детали за расчетный параметр приспособления следует выбрать допустимое отклонение угла относительного положения осей кондукторной втулки 3 и центра кондукторной плиты 1.

- с целью обеспечения допуска смещения оси отверстия Ш10 от плоскости значение которого, за параметр для расчета приспособления на точность изготовления целесообразно выбрать допуск смещения оси кондукторной втулки 1 от общей оси ложементов 17 и 18 при виде сверху сборку со стороны торцов ложемента.



5. Расчёт приспособления на точность

Допуск на исходные размеры будет выполнен при соблюдении следующих условий:

Где -погрешность базирования заготовки приспособлении; - погрешность закрепления заготовки, возникающая в результате действия сил закрепления; -погрешность положения заготовки, зависящая от приспособления.

Для принятой схемы должно выполняться следующие условие .

Где - искомая погрешность изготовления приспособления по выбранному параметру, зависящая от погрешностей изготовления и сборки установочных и других элементов приспособления; -погрешность установки приспособления на станке; - погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания установочных элементов приспособления; - погрешность от перекоса инструмента в элементах(устройствах) для направления и определения его положения или траектории.

- коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки суммарной погрешности, взимаемой факторами, не зависящими от приспособления, равный 0,7 для размера.

Где -коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения,=1,0;

-коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках: =0,80

-средняя экономическая точность обработки:

;

Условие выполнено.



6. Силовой расчёт спроектированного приспособления

Для силового расчёта первым делом нужно будет определить силу резания:

Мощность резания рассчитаем по формуле:

Осевая сила, действующая от сверла на заготовку, прижимает ее к плоскости. В вертикальной плоскости на заготовку действует сила . Влияние этой силы необходимо учесть при расчете силы зажима заготовки. Равнодействующая двух сил

Если

то,

При любом положении сверла направление суммарной силы резания будет перпендикулярно векторам силы зажима заготовки.

Допустим, что силы трения равны , то получим уравнение моментов в виде

,

тогда

Сила зажима на каждой паре прихватов рассчитывается по формуле:

-коэффициент запаса;

Т-сила трения заготовки в местах зажима.

Коэффициент трения составит f=0,15.

- коэффициент запаса при всех случаях обработки,

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки,

- коэффициент, учитывающий увеличения силы резания при прогрессирующем износе режущего инструмента, =1

- коэффициент, учитывающий увеличения силы резания при обработке прерывистых поверхностей детали, =1.

-коэффициент, учитывающий род привода, =1.3

- коэффициент, учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимных устройств, =1.2

- коэффициент, учитывающий при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг её оси, =1

Таким образом подставляем все данные в формулу:

Для удержания заготовки в станочном приспособлении, потребуется приложить к поверхности заготовки зажимное усилие



7. Описание работы приспособления

Приспособление устанавливается на столе, вертикально-сверлильного станка нижней плоскостью приспособления, фиксируем за счет Т-образных пазов и закрепляется болтами, проходящими через отверстия стола станка приспособления.

В исходном положении на приспособлении устанавливается ложемент 18 при помощи Т-образных пазов и болтов. На вертикальную стойку 17 устанавливаем деталь 4 предварительно надев 2 отверстия 8Н11 на установочные пальцы 11 и 12. После этого зажимается с помощью затягивания гайки 9, которые передают силу зажима Г-образным прихватам 5 и тем самым создавая усилие зажима на саму деталь. Затем происходит сверление отверстия диаметром 10 сверлом на длину 37.

После окончания обработки и отвода сверла гайка отвинчивается и заготовка открепляется. Обработанная заготовка вынимается из приспособления, которое загружается новой заготовкой. Цикл повторяется.



8. Расчёт времени изготовления

В соответствии с заданием принимается схема одноместного однопозиционного приспособления. Конструкция зажимного устройства выбирается из соотношения такта выпуска Т_в и штучного времени на обработку. Такт выпуска при годовом объеме выпуска N = 70 000 шт. и действительном годовом фонде времени работы станка в одну смену F_Д =2030ч.

Рис.3 Схема базирования, закрепления и обработки заготовки

Коэффициент загрузки оборудования в крупносерийном и массовом производствах принимать в пределах k_З = 0,65…0,75.

Штучное время при использовании на данной операции одного станка можно определить из формулы коэффициента, загрузки:



Отсюда

В свою очередь штучное время в проектных расчетах можно определять по формуле

где t_о- основное технологическое время (в соответствии с условиями t_о=0,025 мин); t_В- Вспомогательное время, мин; a- коэффициент, учитывающий потери времени, на технологическое и организационное обслуживание и регламентированные перерывы, т.е. t_Т.О., t_O.О. и t_П (а = 6..10, в рассматриваемом примере принимается а = 10%).0,0225

Из приведенной формулы определяется

,

или

заготовка деталь расчетный станочный

Таким образом, выявлено, что фактическое значение 1 В не должно превышать в описанных условиях 0,29 мин.



Литература

1. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений / В.С. Корсаков. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 277 с.

2. Ансеров, М.А. Приспособление для металлорежущих станков / М.А. Ансеров. - 4-е изд., испр. и доп. - Л.: Машиностроение, 1985. - 656 с.

3. Антонюк, В.Е. Справочник конструктора по расчету и проектированию станочных приспособлений / В.Е. Антонюк. - Минск:Беларусь, 1969. - 392 с.

4. Болотин, Х.А. Станочные приспособления / Х.А. Болотин, Ф.П. Костромин. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1975. - 344 с.

5. Горошкин, А.Н. Приспособление для металлорежущих станков: справочник / А.Н. Горошкин. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 656 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.Н. Малова. - М.: Машиностроение, 1972. - Т. 2. - 767 с.

7. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / под ред. А.Ф. Горбацевича. - Минск: Высшая школа, 1974. - 288 с.

Размещено на Allbest.ru

...