Компоновка приспособления для выполнения операций сверления и нарезки резьбы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Рыбинская Государственная Авиационная Технологическая

Академия им. П. А. Соловьева

КАФЕДРА «ТАДиОМиУК»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

1. Исходная информация

Требуется разработать компоновку приспособления для выполнения операций сверления и нарезки резьбы М14-7Н в крепёжном отверстии детали призмы.

Производство крупносерийное, материал детали - Сталь 20 ГОСТ 1412-89, твёрдость НВ 240 … 280, неуказанные предельные отклонения Н14; h14; IT14/2.

Эскиз обрабатываемой детали представлен на рис. 1.

2. Схема базирования детали

При выборе базовых поверхностей будем руководствоваться принципом единства конструкторских и технологических баз. В этом случае обеспечивается равенство допусков на чертёжный и операционный размер. Схема базирования - см. рис. 2. При данной схеме базирования в качестве установочной базы используется плоскость наибольшей протяжённости (опорные точки 1, 2, 3). За направляющую базу принимаем поверхности вершин призмы (опорные точки 4, 5), отсутствие заданных размеров от боковых габаритных поверхностей призмы позволяет считать конструкторской базой ось симметрии детали.

В качестве опорной базы принимаем боковые поверхности паза для выхода инструмента (ось симметрии) (опорная точка 6).

Выбор данной поверхности обусловлен необходимостью исполнения размера ( с пересчётом от оси симметрии).

3. Расчёт режимов обработки поверхности

3.1. Находим скорость резания по формуле [1; стр. 276]:

где - диаметр сверла, ;

- среднее значение периода стойкости, (табл. 30);

- глубина резания, ;

- подача на оборот, ;

коэффициенты, принимаемые по табл. 28:

поправочный коэффициент.

коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала.

коэффициенты, принимаемые по табл. 2,

предел прочности обрабатываемого материала; для стали 20

коэффициент, учитывающий качество инструментального материала; для , (табл. 6).

коэффициент, учитывающий глубину обработки отверстия; для (табл. 31).

3.2 Расчёт числа оборотов шпинделя

Согласно паспорту станка уточняем число оборотов и принимаем

3.3 Уточняем скорость резания

3.4 Расчёт осевой силы резания, [1; стр. 277]

,

где коэффициенты, принимаемые по табл. 32:

значения, аналогичные значениям в формуле расчёта скорости резания:

,

предел прочности обрабатываемого материала:

.

показатель степени, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала,

3.5 Расчёт крутящего момента [1; стр. 277]

где коэффициенты, принимаемые по табл. 32:

значения, аналогичные значениям в формулах расчётов скорости резания и осевой силы:

коэффициент, аналогичный значению в расчёте осевой силы:

3.6 Расчёт мощности резания, [1; стр. 280]

Для обработки нашей детали подходит радиально-сверлильный станок модели 2Е52 с мощностью главного движения .

4. Расчёт потребного усилия закрепления

На схеме рис. 2 представлены все силы и моменты, действующие на деталь в процессе обработки.

Силами трения, а также силой веса можно пренебречь ввиду их малости.

Составим уравнение равновесия, при этом необходимо учесть, что осевая сила действует в плоскости перпендикулярной усилию зажима , поэтому в расчёте не учитывается.

При составлении уравнения предполагаем, что составляющая крутящего момента сила направлена в самом невыгодном направлении, а именно навстречу усилию зажима.

Усилие зажима определяем по формуле [2; стр. 77]:

где коэффициент запаса;

произведения первичных коэффициентов, отражающих поправки на различных этапах расчёта:

[2; стр. 82…84];

составляющая крутящего момента,

плечо силы ,

плечо силы ,

5. Обоснование приложения усилия зажима

Для жёстких деталей простой формы и равномерным распределением массы, толстыми стенками, не склонными к деформации при зажиме, усилие можно приложить над центром тяжести в одной точке или непосредственно над опорами.

В нашем случае, исходя из конструктивных особенностей детали образной формы, малых габаритов и толстой стенки усилие зажима разделим на 2 составляющие. Одна составляющая прикладывается в точке равноудалённой от опор 1 и 2, вторая в точке равноудалённой от опор 2 и 3.

6. Обоснование однопозиционной и одноместной компоновки

призма сверление нарезка резьба

На операции обработки отверстий применяем радиально-сверлильный станок, который позволяет обрабатывать поверхности, удалённые одна от другой на значительное расстояние.

Переход от обработки одной поверхности к другой происходит за счёт поворота консоли станка, а не смены позиции детали.

Многоместная компоновка усложнит конструкцию и увеличит габариты, что недопустимо.

7. Обоснование схемы базирования приспособления на столе станка

Стол радиально-сверлильного станка снабжён образными пазами, предназначенными для крепления приспособлений.

В основании приспособления предусмотрены 2 шпоночных паза со шпонками, запрессованными в шпоночные пазы с натягом.

Радиально-сверлильный станок обеспечивает доступ к обрабатываемой поверхности по всей поверхности стола, поэтому точная установка приспособления по осям не требуется.

Приспособление устанавливается в наиболее удобное место на столе шпонками в пазы на столе и крепится при помощи болтов, установленных в образные пазы и имеющих прямоугольные головки, защищённые от проворота при затягивании.

В качестве установочной базы принимается плоскость основания (точки 1,2,3).

За направляющую базу принимаем поверхности шпонок (ось симметрии) (точки 4,5).

Опорная база обозначена условно (точка 6), т. к. перемещение в направлении вдоль оси паза стола при затянутых болтах крепления невозможно из-за воздействия сил трения.

8. Расчёт основных параметров силового узла

В нашем приспособлении будем использовать пневмоцилиндр двустороннего действия как наиболее удобный при эксплуатации.

Сила на штоке пневмоцилиндра рассчитывается по формуле [3; стр. 222]:

(),

где давление в цилиндре, ;

диаметр поршня, мм;

к. п. д. привода.

Находим диаметр поршня:

Для нашего приспособления наиболее подходит пневмоцилиндр со следующими основными характеристиками:

Диаметр поршня: ,

Диаметр штока: ,

Длина рабочего хода: ,

Давление в цилиндре: .

9. Компоновка приспособления и описание его работы

Деталь 3 устанавливается на опоры 11 и центрируется относительно оси симметрии фиксатором на пружине 10. Рукоятка включения пневмопривода (условно не показана) переключается в положение “зажим” при этом шток со сдвоенным прижимом 6 выдвигается в переднее положение и прижимает деталь к опорам 16, при этом фиксатор на пружине 10 перемещается назад в промежуточное положение в зависимости от исполнения размера 20Н14. Кондуктор 12, в корпус которого установлены постоянные втулки 4 и сменные втулки 5 закреплённые с помощью планки 9 базируются свободно на пальцы 8 и 15 и используются только для операции сверления отверстий. При нарезке резьбы кондуктор 12 снимается. Корпус фиксатора на пружине 2 с пружиной 13 и штифтом 14 и пневмоцилиндр 7 крепятся на вертикальных стойках, снабжённых рёбрами жёсткости. Вертикальные стойки крепятся к плите с помощью сварных соединений, образуя одно целое основание 1.

Базирование приспособления на станке осуществляется с помощью 2-х шпонок 17. Закрепляется приспособление с помощью 4-х болтов 18, установленных в образные пазы стола и гаек 19.

Возможные погрешности при установке детали в приспособление.

1. Возможные погрешности при установке детали в приспособление с жёстким креплением фиксатора (без пружины):

рис.1

- зазор. Больше допуска на размер Н.

рис.1 - размер паза max - смещение детали относительно оси симметрии. Базовая точка 6 смещена на торец паза.

рис.2

рис.2 - размер паза min - заклинивание фиксатора в пазе с отсутствием касания в точке 3.

2. Возможные погрешности при установке детали в приспособление с фиксатором на пружине.

ОТСУТСТВУЮТ.

Совпадение оси симметрии детали с осью фиксатора 100%, независимо от размера паза, прилегание по всем опорным точкам.

Список использованных источников

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Изд. 3-е переработанное. Том 2. Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1972. - 694 с.

2. Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений. - М.: Машиностроение, 1983. - 276 с.

3. Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Л.: Машиностроение, 1975. - 656 с.

Размещено на Allbest.ru