Размещено на http://www.allbest.ru/

A. Проектирование технологического процесса сборки узла

1. Краткое описание конструкции и назначение изделия

Шпиндель ротора обточки предназначен для передачи крутящего момента с вала шпинедля на заготовку(гильзу патрона под пулю 5x45 калибра). Ротор предназначен для проточки канавки. Число позиций ротора- 8. Ротор обточки содержит 5 шпинделей. Производительность ротора- 200-220 шт/мин.

Входное звено шпиндельного узла- шестерня(9). Она передаёт крутящий момент через шпонку(18) на вспомогательный вал(2), который в свою очередь передаёт вращение посредством шпонки(14) на вал шпинделя(3). Цангу(4) закрепляют в валу шпинделя(3) крышкой(5). На другой конец вала(3) надета пружина(15), необходимая для смягчения удара при помещении гильзы в цангу(4). Крышка(11) прижимает через стопорную шайбу(10) шестерню(9) к внутреннему кольцу левого подшипника(13), и через втулку(7) правый подшипник(13) к корпусу(1). Крышка(8) фиксирует подшипник(13). Она крепится к корпусу посредством винтов(19) с пружинной шайбой(20). Упор (16) с контргайкой(17) необходимы для того, чтоб вал шпинделя(3) не выдвинулся настолько, что заденет корпус ротора обточки.

Шпиндель работает при динамических нагрузках, максимальная частота вращения шпинделя 1600об/мин (Vрез=60м/мин). Шпиндель эксплуатируется при нормальной температуре окружающей среды(20оС). Возможно повышение температуры шпинделя на 5-10оС.

2. Анализ технических требований, выявление технологических задач, возникающих при сборке, разработка схем проверки по заданным требованиям

точность деталь сборка шпиндель

1) Радиальное биение внутреннего конуса цанги не должно превышать 0.03 мм.

Требование назначены для обеспечения точности обработки заготовки.

Схема контроля:

2) Осевое перемещение вспомогательного вала не должно превышать 0.02мм.

Данное требование назначено, для контролья преднатяга в подшипниках. Полное отсутствие перемещения может означать, что подшипник перетянут, что приведёт к сокращению его ресурса.

Схема контроля:

3) Обеспечить натяг в соединении внутреннего кольца подшипника и вспомогательного вала шпинделя(посадка L0/k6).

4) Обеспечить зазор в соединении внешнего кольца подшипника и корпуса шпинделя(посадка Н6/l0).

Несоблюдение данных посадок может привести:

-при недостаточности натяг- к потере прочности соединения(для пункта 3).

-к нерасчётному изменению рабочего зазора между телами качения и внутренней поверхностью беговой дорожки наружного кольца подшипника. Это может привести к заклиниванию и разрушению подшипника. Проконтролировать натяг в собранном соединении не представляется возможным, поэтому его обеспечивают подбором внутреннего кольца подшипника к валу по результатам контроля посадочных диаметров.

Диаметр внутреннего кольца подшипника измеряется с помощью индикаторного нутромера повышенной точности с ценой деления отсчётного устройства 0.001мм. Измерения выполняют в трёх сечениях кольца и в трёх направлениях. Диаметр вала измеряют с помошью приспособления головкой рычажно-зубчатой с ценой деления 0.001мм в трёх сечениях и в трёх направлениях.

5) Обеспечить зазор в соединении шестерни и крышки подшипника (посадка H8/f8).

Несоблюдение этого требования приведёт к шуму при работе ротора.

6) а) Обеспечить зазор в соединении шестерни и вспомогательного вала.

б) Обеспечить посадку H6/h6 в соединении крышки подшипника(8) и корпуса(1).

в) Обеспечить зазор в соединении вала шпинделя(3) и вспомогательного вала(2) (посадка H7/g6).

г) Обеспечить зазор в соединении втулки (6) и вспомогательного вала(2) (посадка F9/k6).

д) Обеспечить натяг в соединении шпонки (16) и вспомогательного вала (2) (посадка P9/h9).

е) Обеспечить зазор в соединении шпонки (16) и шестерни (9) (посадка Js9/h9).

ж) Обеспечить натяг в соединении шпонки (7) и вспомогательного вала (2) (посадка P9/h9).

Несоблюдение данного требования приведёт к сокращению срока службы шпонки.

з) Обеспечить зазор в соединении шпонки (7) и вала шпинделя (9) (посадка Js9/h9).

Несоблюдение этого требования приведёт к сложностям установки шестерни при сборке узла.

и) Обеспечить зазор в соединении шпонки (7) и втулки (6) (посадка Js9/h9).

Несоблюдение требований из пункта 5 приведёт к трудностям при сборке.

Контроль требований из пункта 5 и 6 осуществляется с помощью калибров. Если при контроле окажется, что проходной калибр не проходит, то деталь является бракованной, но это брак исправимый. Если по контролируемой поверхности детали проходит непроходной калибр, то брак неисправимый.

13) Обеспечить зазор не более 4 мм между правой гайкой позиции 15 и крышкой 11.

Это требование назначено с учётом особенностей конструкции ротора обточки.

Контроль производить штангенциркулем при сборке.

14) Манжета устанавливается вручную без использования приспособлений.

Если манжета установлена с натягом, это приведёт к её скорому выходу из строя, а это приведёт к выходу из строя подшипников, которые она предохраняет.

Основные технологические задачи:

1) Радиальное биение внутреннего конуса цанги не должно превышать 0.03 мм.

2) Осевое перемещение вспомогательного вала не должно превышать 0.02мм.

3) Обеспечить натяг в соединении внутреннего кольца подшипника и вспомогательного вала шпинделя(посадка L0/k6).

4) Обеспечить зазор в соединении внешнего кольца подшипника и корпуса шпинделя(посадка Н6/l0).

3. Анализ технологичности конструкции узла. Разработка рекомендаций по повышению технологичности конструкции

Качественный анализ:

В состав сборочной единицы входит множество корпусных и стандартных деталей. Проанализировав чертёж, выявленно, что в конструкции узла сведено до минимума число деталей в соответствии с его назначением Конструкция изделия обеспечивает удобный подвод и отвод сборочного инструмента.

Трудоемкость сборочной работы обусловлена запрессовками двух шпонок, подшипников, закручиванием винтов.

Конструкция узла позволяет произвести расчленение сборки на узловые и общую. Общая-корпус 1, узловые-вал шпинделя сб.2 и вспомогательный вал сб1. В этом случае возможна параллельная сборка узлов. Это уменьшает время сборки.

Количественный анализ:

Коэффициент сборности конструкции:



Е - общее количество сборочных единиц;

Д - количество деталей, не вошедших в состав сборочных единиц.

Коэффициент повторяемости деталей:

ЕН - количество наименование сборочных единиц;

ДН - количество наименований деталей, не вошедших в состав сборочных единиц.

Е - общее количество сборочных единиц;

Д - общее количество деталей, не вошедших в состав сборочных единиц.

Так как у нас нет аналогичной детали, по которой можно было бы установить граничное значение коэффицентов, то сравнить полученные коэффиценты не с чем.

Коэффициенты стандартизации:

ЕСТ - Количество стандартных, нормализированных и унифицированных сборочных единиц в изделии;

Дст - Количество стандартных, нормализированных и унифицированных единиц не вошедших в сборочные узлы;

Е - общее количество сборочных единиц;

Д - общее количество деталей, не вошедших в состав сборочных единиц.

Так как , то условие выполнено.

В целом узел имеет простую компоновку, не вызывает затруднений при сборке и не требует применения сложных приспособлений и инструментов.

Вывод: на основании проведённого анализа считаем представленную конструкцию шпинделя ротора обточки технологичной для условий мелкосерийного производства.

4. Выбор методов достижения точности сборки

Так как сборка состоит из точных деталей, размерные цепи состоят из 3-4 элементов, то выбираем способ достижения заданной точности- метод полной взаимозаменяемости, кроме подшипников. С помощью винтов 17 мы обеспечиваем преднатяг подшипников, и между корпусом(1) и крышкой пошипников(8) остаётся зазор.

Для подшипников выбираем способ достижения точности- неполная взаимозаменяемость.

Размерная цепь:

На данной схеме представлены следующие размеры:

1) Увеличивающие:, , , ;

2) Уменьшающие: .

Метод расчета на минимум- максимум

1. Определение номинальных размеров составляющих звеньев размерной цепи.

Для нахождения номинального размера воспользуемся зависимостью:

2. Определение допуска звена А2

Обозначение звена	Номинальный размер, мм	Допуск, Т	Верхнее отклонение, В	Нижнее отклонение, Н	Середина поля допуска, С
		мм
	1	0,02	+0,02	0	0,01
	5	0,012	+0,012	0	+0,006
	18	0,018	0	-0,018	-0,009
	18	0,018	0	-0,018	-0,009
	127	0,4	0	-0,4	-0,2

Воспользуемся формулой:



мм

3. Определение предельных отклонений звена

0,02=0,012+0++0-0.4

4. Проверка

0.372=0.408-0.036

0.372=0.372

Расчет проведен верно.

5. Разработка технологической схемы сборки

6. Разработка технологического процесса сборки

Расчёт нормы времени на сборку шпинделя:

1) Напресовать правый подшипник (13) на вспомогательный вал(2)

2) Запресовать шпонку (7) на вспомогательный вал (2)

Т=0,106 мин.

3) Установить втулку(6)на вспомогательный вал(2)

Т=0,0225*0,3^0,18*165^0,12=0,0334(мин).

4) Напресовать левый подшипник(13) на вспомогательный вал(2)

Т=0,035*0,35^0,2*77^0,24=0,0805(мин).

5) Запресовать шпонку(7) на вспомогательный вал(2)

Т=0,116 мин.

6) Установить цангу(4) в вал шпинделя (3).

Т=0,0225*0,1^0,18*22^0,12=0,0215(мин).

7) Установить крышку(5) на вал шпинделя(3). Затянуть её.

Т=0,04*27^0,17+0,0415*15^0,6/3^0,85=0,153(мин).

8) Установить вспомогательный вал в сборе(сб.1) на вал шпинднля(3).

Т=0,0225*1,6^0,18*215^0,12=0,0466(мин).

9) Установить пружину(14) на вал шпинделя(3).

Т=0,002*62^0,22*23^0,38*3^0,51=0,0286(мин).

10) Установить крышку подшипника(8) на вал шпинделя(3).

Т=0,0225*0,3^0,18*60^0,12=0,0291(мин).

11) Установить шестерню(9) на вал шпинделя(3).

Т=0,0225*0,4^0,18*60^0,12=0,0312(мин).

12) Установить шайбу стопорную(10) на вал шпинделя(3).

Т=0,0062*55^0,21*16^0,21=0,0257(мин).

13) Установить крышку(11) на вал шпинделя(3). Затянуть её.

Т=0,04*27^0,17+0,0415*15^0,6/3^0,85=0,153(мин).

14) Установить первую гайку(15) на вал шпинделя(3), закрутить её, оставив зазор не более 4мм.

Т=0,04*16^0,17+0,028*16^0,73/2^0,62=0,202(мин).

15) Установить вторую гайку(15) на вал шпинделя(3) и затянуть её.

Т=0,04*16^0,17+0,028*10^0,73/2^0,62+0,013*16^0,43=0,205(мин).

16) Установить манжету(12) в корпус(1).

Т=0,0225*0,15^0,18*140^0,12=0,0289(мин).

17) Установить вал шпинднля в сборе(сб.2) в корпус(1).

Т=0,0376*3,8^0,18*160^0,12=0,0879(мин).

18) Установить шайбы(18) на винты(17)

Т=0,0062*4^0,21*13^0,21=0,0142(мин).

19) Закрутить винты(17) с шайбами(18) в корпус(1). Затянуть их.

Т=0,04*4^0,17+0,028*6^0,73/1^0,62+0,013*4^0,43=0,178(мин).

Б. Проектирование технологического процесса изготовления детали

1. Краткое описание назначения детали в узле

Корпус предназначен для установки в нём радиально-упорных подшипников шпинделя и их фиксации в осевом направлении. Он представляет собой втулку с фланцевой частью. Наружная цилиндрическая поверхность Ш90h6 предназначена для его установки корпуса шпинделя в корпус ротора обточки. Внутренняя поверхность Ш72H используются для базирования наружных колец подшипников. Фланец Ш124 с отверстием под штифт предназначен для закрепления корпуса шпинделя в корпусе ротора.

2. Анализ технических требований. Выявление технологических задач, возникающих при изготовлении, разработка схем проверки по заданным требованиям

1) Допуск круглости наружной цилиндрической поверхности Ш90h6 не более 0,012мм.

Требование назначено из условия обеспечения точного центрирования и равномерного прилегания поверхности Ш90h6 при её установке в корпус ротора обточки.

Невыполнение требования вызовет неравномерность контактных давлений на посадочной поверхности корпуса шпинделя , его неравномерную деформацию и смещение действительной оси вала шпинделя, что приведёт к неточности обработки гильзы.

Схема контроля:

1- прецизионный поворотный стол; 2- привод прецизионного движения; 3-устройство записи круглограмм

Требование обеспечивают при окончательной обработке поверхности Ш90h6 с базированием по окончательно обработанной поверхности Ш72Н6.

2) а) Допуск радиального биения поверхности Ш90h6 относительно поверхности Ш72Н6 не более 0,01мм. б) Допуск круглости внутренней цилиндрической поверхности Ш72Н6 не более 0,02мм.

Ограничение радиального биения в совокупности с требованием круглости назначено исходя из обеспечения высокой концентричности поверхности Ш72Н6 и Ш90h6.

Невыполнение требования приведёт к смещению оси подшипника, устанавливаемого наружным кольцом по поверхности Ш72Н6 относительно оси вала шпинедля. Это вызовет неравномерное распределение нагрузки на телах качения, неравномерный износ колец подшипника и в целом снижение ресурса всего шпинделя.

Схема контроля: а)

Требование обеспечивают при окончательной обработке поверхности с базированием обрабатываемой заготовки по поверхности Ш72Н6 и использованием гидропластмассовой оправки.

б)

1- прецизионный поворотный стол; 2- привод прецизионного движения; 3-устройство записи круглограмм

Требование обеспечивают при окончательной обработке поверхности Ш72Н6 с базированием по окончательно обработанной поверхности Ш90h6.

3) Допуск торцевого биения поверхности Ш124относительно поверхности Ш72Н6 не более 0,01мм

Этот допуск необходим для позиционирования и точного прилегания корпуса шпинделя к соответствующей поверхности корпус ротора обточки.

Схема контроля:

Требование обеспечивают при окончательной обработке поверхности с базированием обрабатываемой заготовки по поверхности Ш72Н6 и использованием гидропластмассовой оправки.

4) Допуск торцевого биения поверхности Ш66 относительно поверхности Ш72Н6 не более 0,01мм.

Допуск необходим для позиционирования и точного прилегания кольца подшипника к соответствующей поверхности корпуса шпинделя. Несоблюдение данного допуска приведёт к перекосу кольца при его установке, что вызовет неравномерное распределение нагрузки на телах качения, неравномерный износ колец подшипника и в целом снижение ресурса всего шпинделя.

Требование обеспечивают при окончательной обработке поверхности с базированием обрабатываемой заготовки по поверхности Ш72Н6 и использованием гидропластмассовой оправки.

В данной детали наиболее точными поверхностями являются:

1) Наружная цилиндрическая поверхность Ш 90h6 с шероховатостью Ra1.6. Для обеспечения данного размера и шероховатости, в качестве метода финишной обработки применяется чистовое точение.

2) Внутренняя цилиндрическая поверхность Ш 72Н6 с шероховатостью Ra1.6. Для обеспечения данного размера и шероховатости, в качестве метода финишной обработки применяется чистовое точение.

Основными технологическими задачами являются:

1) Обеспечение требуемой шероховатости поверхностей Ш 90h6 и Ш 72Н6.

2) Обеспечение допуска круглости поверхностей Ш 90h6 и Ш 72Н6.

3) Обеспечение допуска радиального биения поверхностей Ш 90h6 и Ш 72Н6.

4) Обеспечение допуска торцевого биения поверхностей Ш124 и Ш66.

3. Анализ технологичности детали. Разработка рекомендаций по повышению технологичности конструкции

Таблица Качественный анализ

Требование технологичности	Соответствие требованию
Простота геометрической формы детали, отсутствие сложнопрофильных поверхностей.	Деталь представляет собой длинный цилиндр с фланцем. Форма- простая, сложнопрофильные поверхности отсутствуют.
Соответствие требований к качеству изготовления детали условиям её эксплуатации.	Так как шероховатость и допуски формы проставлялись с учётом условий эксплуатации, то качество изготовления должно соответствует условиям эксплуатации. Изготовление детали осложненно наличием точных поверхностей с высокими требованиями по обеспечению шероховатости, круглости, биения(радиального и торцевого).
Жёсткость детали.	Жёсткость детали соответствует эксплуатационным условиям. Минимальная толщина стенки- 7мм, что даёт возможность применения высокопроизводительных режимов обработки и не требует специальных приспособлений сложной конструкции.
Унификация элементов конструкции детали.	Унифицированы канавки.
Сокращение объёма механической обработки.	Выбрана наименьшая протяжённость обрабатываемых поверхностей. Показатели качества назначены в строгом соответсвии с эксплуатационными функциями поверхностей. Деталь имеет небольшие габариты(142хШ124), что обуславливает сравнительно небольшой объём механической обработки при её изготовлении.
Масса детали, позволяющая её установку для обработки без применения подъёмно-транспортных средств.	Масса детали- 3кг, установку можно производить без применения ПТС.
Обеспечение свободного подвода режущего инструмента и возможность обработки "на проход".	Есть и открытые, и полуоткрытые, и закрытые области. Не везде возможна обработка на проход, но обеспечен свободный подвод инструмента.
Рациональное конструктивное оформление элементов детали, и прежде всего отверстий.	Все элементы имеют конструктивное назначение, включая наклонное отверстие для СОЖ.
Возможность одновременной обработки нескольких деталей.	Одновременная обработка нескольких деталей возможна.
Соответсвие размеров размеров поверхностей детали нормальному ряду размеров.	Большинство размеров соответствуют нормальному ряду размеров по ГОСТ6636-69.

Количественный анализ

Средняя квадратичная точность размеров поверхностей детали:

Граничное значение

Коэффициент шероховатости:

Граничное значение

Полученные значения коэффициентов превосходят граничные, что свидетельствует о технологичности конструкции детали.

Вывод: на основании анализа считаем конструкцию корпуса шпинделя технологичной для условий мелкосерийного производства.

4. Выбор метода изготовления заготовки

Признак	Значение	Приоритетный вид заготовки
Форма детали	Простая	П,ПМ
Заготовительные свойства материала	Пластичность удовлетворительная	ОД, П, ПМ.
	Обрабатываемость резанием удовлетворительная	П, ПМ.
Жидкотекучесть	Неудовлетворительная	(О).
Плотность материала	Обычная	*
Ориентированность структуры	Нет	*
Удельная стоимость материала	Обычная	*
Ответственность детали	Обычная	*
Типа производства	Мелкосерийное	П, ОД, СК, О.

Вывод: вид заготовки- прокат группы В. ?ГОСТ 2590--2006.

5. Разработка маршрута обработки основных поверхностей детали

Для корпуса шпинделя сновной поверхностью является поверхность, к которой предъявляются требования:

IT<9,

Ra<3,2;

1) Наружная поверхность корпуса Ш90h6;

- Заготовка IT 14, Ra25

- Точение черновое IT12, Ra 6,3

- Точение получистовое IT 11, Ra 3.2

- Точение чистовое IT 8, Ra3.2

- Точение тонкое IT 6, Ra1.6

2)Внутренняя поверхность Ш72Н6.

- Заготовка -

- Сверление IT12, Ra 20

- Точение черновое IT11, Ra 6.3

- Точение чистовое IT 8, Ra3.2

- Точение тонкое IT 6, Ra1.6

6. Выбор баз, составление маршрута обработки выбор типов оборудования. Оформление маршрутной карты технологического процесса. Графическое оформление маршрутных эскизов

На этом этапе мы получаем исходную заготовку. За базу принимается наружная цилиндрическая поверхность 136(IT14).

За базу принимается наружная цилиндрическая поверхность 136(IT14) и торец заготовки.



За базу принимается внутренняя цилиндрическая поверхность 48(IT12) и торец заготовки.

За базу принимается наружная цилиндрическая поверхность 124(IT11) и торец заготовки.

За базу принимается наружная цилиндрическая поверхность 93(IT8) и торец заготовки.

За базу принимается наружная цилиндрическая поверхность 93(IT8) и торец заготовки.

За базу принимается наружная цилиндрическая поверхность 124(IT11) и торец заготовки.

7. Расчёт припусков на обработку и составление расчётной таблицы. Оформление эскиза заготовки

Таблица

Маршрут обработки поверхности Ш45d9	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2zmin, мкм	Допуск на изготовление Td, мкм	Принятые размеры, мм	Принятые припуски, мкм
	Rz	h	??	е			dmin	dmax	2zmin	2zmax
Качество проката после правки	200	354	-	-	1000			-	-
Точение черновое	6.3	60	17.7	-	1108	400	90.28	90.68	1110	1260
Точение получистовое	3.2	30	0.89	-	168	250	90.11	90.36	170	370
Точение чистовое	3.2	10	0.045	-	66.5	54	90.04	90.10	70	100
Точение тонкое	1.6	-	-	-	26.4	22	89.98	90	60	-

Точность и качество поверхности после отрезки проката определяются по таблицам справочника технолога-машиностроителя. При отрезке на абразивно-отрезном станке квалитет получаемой поверхности IT13 и Rz+h=200 мкм

Минимальный двусторонний припуск при обработке наружных поверхностей:

2zi min = 2 • (Rzi-1 + hi-1 + ДУ i-1 + еi)

Где Rzi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

ДУ i-1 - суммарное отклонение расположения поверхности;

е i- погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Для стали после термической обработки при расчете припуска слагаемое h из формулы исключают. Отклонение расположения ДУ необходимо учитывать у заготовок под первый технологический переход.

ДУ =

Где Дц - смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования, мкм;

Д?к - общее отклонение оси детали от прямолинейности (кривизна)

Дц = 0.25•

Где Т - допуск на диаметральный размер базы заготовки, используемой при центрировании, мм.

Для поверхности Ш 134-1, используемой в качестве базы при отрезке заготовки Т = 1000 мкм.

Дц = 0.25•; Дц = 0.354 мм = 354 мкм

Д?к = Дк•l

Где Дк - отклонение оси детали от прямолинейности на 1мм

Д?к = 0.1•152 = 15.2 мкм

ДУ =;

ДУ = 354 мкм = 0.354 мм

1. Точение черновое

Квалитет: 12

Rа = 6.3 мкм;

h = 60 мкм

Суммарное отклонение расположения поверхности определим как остаточное отклонение после выполнения обработки по приближенной формуле:

ДУ = Дост = Ку • ДУ

Где Ку - коэффициент уточнения (Ку = 0,05).

ДУ = 0.05•354=17.7 (мкм)

2zi min = 2 • (200 +0+ 354)=1108 (мкм)

Точение получистовое

Квалитет: 11

Rа = 3.2 мкм;

h = 30 мкм

ДУ = 0.05•17.7= 0.89(мкм)

2zi min = 2 • (6.3+60+17.7) = 168 (мкм)

2. Точение чистовое

Квалитет: 8

Rа = 3.2 мкм;

h = 10 мкм

ДУ = 0.05•0.89=0.045(мкм)

2zi min = 2 • (3.2+30+0.045) = 66.5 (мкм)

3. Точение тонкое

Квалитет: 6

Rа = 1.6 мкм;

2zi min = 2 • (3.2+10+0) = 26.4 (мкм)

Определение размеров после обработки.

Размеры, полученные после тонкого точения:

dmin i = 89.978 мм; dmax i = 90 мм

Размеры, полученные после чистового точения:

d'min i -1 = dmin i + 2zi min

d'min i -1 = 89.978 +0.0264 = 90.044 мм

d'max i -1 = d'min i -1 + Td i -1

d'max i -1 = 90.044 + 0.054 = 90.098 мм

Принимаем dmin i =90.04 мм; dmax i = 90.10 мм;

Размеры, полученные после получистового точения:

d'min i -1 = dmin i + 2zi min

d'min i -1 = 90.04+0.0665 =90.1065 мм

d'max i -1 = d'min i -1 + Td i -1

d'max i -1 = 90.1065+0.25 = 90.3565 мм

Принимаем dmin i =90.11 мм; dmax i = 90.36 мм;

Размеры, полученные после чернового точения:

d'min i -1 = dmin i + 2zi min

d'min i -1 = 90.11+0.168 = 90.278 мм

d'max i -1 = d'min i -1 + Td i -1

d'max i -1 = 90.278+0.4 = 90.678

Принимаем dmin i =90.28 мм; dmax i = 90.68 мм;

С учетом принятых размеров пересчитаем 2zi min и 2zi max на этапах обработки.

Точение тонкое

2zi min= dmin i-1 - dmin i

2zi min=90.04-89.98 =0.06 мм

Точение чистовое

2zi min= dmin i-1 - dmin i

2zi min=90.11-90.04=0.07 мм

2zi max = 2zi min + Td i - Td i+1

2zi max = 0.07+0.054-0.022 = 0.102 мм

Точение получистовое

2zi min= dmin i-1 - dmin i

2zi min= 90.28-90.11 = 0.17 мм

2zi max = 2zi min + Td i - Td i+1

2zi max = 0.17+0.25-0.054 = 0.366 мм

Точение черновое

2zi max = 2zi min + Td i - Td i+1

2zi max = 1.108+0.4-0.25 = 1.258 мм

8. Разработка операционной технологии и нормирование (для 1-3-х характерных операций)

Технические характеристики выбранных моделей станков.

а) Токарный станок 16К20:

наибольший диаметр обрабатываемой заготовки

над станиной 400 мм;

над суппортом 220 мм;

наибольшая длина обрабатываемой заготовки 1000 мм;

частота вращения шпинделя 12,5 - 2000 мин-1;

число скоростей шпинделя 22;

продольная подача суппорта 3 - 1200 мм/об (бесступенчатое регулирование);

поперечная подача суппорта 1,5 - 600 мм/об (бесступенчатое регулирование);

мощность электродвигателя главного привода 10 кВт;

габаритные размеры (без ЧПУ):

длина 3360 мм;

ширина 1710 мм;

высота 1750 мм;

масса 4000 кг.

б) Вертикально-фрезерный станок 6Т12

Размеры стола станка, мм: 320х1250

Перемещение стола, мм

- продольное (X): 800

- поперечное (Y): 320

- вертикальное (Z): 420

Угол разворота в продольной плоскости шпиндельной головки, град: ± 45

Средняя частота вращения основного шпинделя, об/мин: 31,5...1600

Конус основного шпинделя: 50

Подача стола, мм/мин:

- продольная (X): 12,5...1600

- поперечная (Y): 12,5...1600

- вертикальная (Z): 4,1...430

На быстром ходу, мм/мин:

- продольный (X): 4000

- поперечный (Y): 4000

- вертикальный (Z): 1330

Мощность основного шпинделя, кВт: 7,5

Габаритные размеры, мм: 2280х1965х2265

Масса, кг: 3250

В. Конструирование и расчет приспособления

1. Разработка схемы приспособления

Деталь обрабатывается на универсальном станке. Необходимо минимизировать габариты самого приспособления. В виду того, что производство деталей мелкосерийное, необходимо минимизировать расходы на разработку приспособления и его изготовление. Для этого необходимо использовать стандартные детали и приспособления. Приспособление должно быть таким, чтоб его можно было применять для подобных деталей.

2. Выбор установочных, зажимных и других элементов приспособлений

Базирование детали происходит по наружной цилиндрической поверхности и торцу. Это можно осуществить применением призмы с углом 90. Так же необходимо ориентировать деталь в угловом положении относительно оси детали. Закрепление можно произвести при помощи планки. Призму необходимо поместить на наклонный стол.

Для устранения увода сверла при сверлении наклонного отверстия необходимо применять кондуктор, наклон и положение которого должно регулироваться.

3. Составление схем сил, действующих на заготовку и расчет зажимного устройства.

На заготовку действуют прижимающие силы со стороны прижима, а так же нормальные силы со стороны стенок призмы.

Схема закрепления:

Расчет режимов резания при сверлении отверстия Ш6

Режущий инструмент - сверло спиральное ГОСТ 10902-77 (материал Р6М5).

Глубина резания t = 3 мм.

При сверлении выбираем максимально допустимую подачу по прочности сверла по таблице

S=0,10-0,15

Скорость резания, м/мин:

V =

Где коэффициентыCv, у, q, m, КV учитывают фактические условия обработки;

Т - стойкость инструмента (примем Т = 180 мин).

Cv= 7

q = 0,40

у = 0,7

m = 0,2

KV = KМV •KlV•KИV

Где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

KlV - коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия (KlV = 0,85);

KИV - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента (KИV = 1,0).

KМV =0.8

Где KV = 0,85 • 1,0 •0.8 = 0.68

V= = 17.3 м/мин

Частота вращения сверла, мин-1

nрасч=

nрасч= = 918 мин-1

Принимаем n= 900 мин-1

Тогда

V = = 16,95 м/мин

Крутящий момент, Н•м

Мкр=

Где СМ = 0,0345

q = 2,0

y = 0,8

KP = КМР- коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой заготовки.

Мкр= = 16.53Н•м

M1=M*sin 25=16.53* sin 25=7 Hм

Определим коэффициенты надежности.

1) Вычисление коэффициента надежности зацепления (запаса) k.

Коэффициент запаса k определяется по формуле:

k= k0k1k2k3k4k5k6

k0=1,5 - гарантированный коэф. запаса ;

k1=1- учитывает наличие случайных неровностей на заготовках:

k2=1.2 - учитывает увеличение силы резания в результате затупления инструмента;

k3=1,2 - учитывает влияние сил резания при прерывистом процессе обработки

k4=1 - учитывает постоянство силы закрепления

k5=1 - учитывает удобство расположения рукоятки ЗУ

k6=1,5 - учитывает наличие опрокидывающего момента:

Тогда k= k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6=1,5*1*1,2*1,2*1*1*1,5=3,24

Момент завинчивания

Момент в резьбе

Момент на торце

4. Назначение технических требований на приспособление, обеспечивающих заданную точность.

Заданная точность обеспечивается точность позиционирования наклонного стола. Угол наклона стола 0…90

5. Описание конструкции и работы приспособления

Устанавливается заготовка на призму поз. 5. Борт упирается в торец призмы. Далее устанавливается прижим поз. 4 таким образом, чтобы паз на прижиме попал в паз детали. Затягиваются гайки поз. 6.

Размещено на Allbest.ur

...