Проектирование технологического процесса изготовления детали "крышка подшипниковая"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

Новокаховский политехнический институт

Кафедра: технология

машиностроения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу:

Технология машиностроительных процессов

на тему:

''Проектирование технологического процесса изготовления детали - крышка подшипниковая ''

Разработал:

Россинский Г.А.

Проверил:

Белоус Ю.П.

Новая Каховка

1998

Реферат

Курсовая работа содержит 31 лист пояснительной записки и 4 чертежных листа формата А1.

В ходе курсовой работы была проделана следующая работа:

- определен тип производства;

- произведен анализ технологичности конструкции детали;

- проведен технико-экономический анализ методов получения заготовки

- спроектирован технологический процесс механической обработки детали;

- произведен расчет припусков на механическую обработку;

- выбор и расчет приспособления;

- расчет размерной цепи.

Содержание

Введение

1. Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление

2. Определение типа производства

3. Анализ технологичности конструкции детали

4. Технико-экономический анализ методов получения заготовки

5. Проектирование технологического процесса механической обработки детали

5.1 Разработка маршрута технологического процесса

5.2 Расчет припусков на механическую обработку

5.3 Операционные технологические расчеты

5.4 Конструкция и расчет приспособления

6. Расчет размерных цепей

Заключение

Список используемых источников

Введение

Цель курсового проектирования по технологии машиностроения - научится правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач.

К мероприятиям по разработке новых прогрессивных технологических процессов относится и автоматизация, на ее основе проектируется высокопроизводительное технологическое оборудование, осуществляющее рабочие и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.

В соответствии с этим решаются следующие задачи:

Расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретических знаний и применение их для проектирования прогрессивных технологических процессов сборки изделий и изготовления деталей, включая проектирование средств технологического оснащения.

Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы.

Овладение методикой теоретико-экспериментальных исследований технологических процессов механосборочного производства.

В курсовом проекте должна отображаться экономия затрат труда, материала, энергии. Решение этих вопросов возможно на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки, создания гибких технологий.

1. Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление.

Деталь БИЯН 712272-022 является крышкой подшипниковой электродвигателя. Крышка изготовлена из серого чугуна СЧ15 ГОСТ 1412-85.

В крышке имеется осевое отверстие для выхода вала электродвигателя, так же имеется глухое отверстие (посадочное) с высокой точностью изготовления по 7'му квалитету точности и шероховатостью 0.8 для посадки подшипника.

В осевом отверстии имеется технологичная канавка для уплотнения резиновым кольцом. Для удобства обработки, а частности для обеспечения зажима крышка имеет три прилива по диаметру, которые обеспечивают прочность крышки при приложении зажимной силы.

Три отверстия в лапках предназначены для закрепления крышки на корпусе электродвигателя, по лапкам произведена расточка посадочной поверхности для сопряжения с корпусом электродвигателя (замок)

Самым точным является глухое отверстие (посадочное) с высокой точностью изготовления по 7'му квалитету точности и шероховатостью 0.8 для посадки подшипника. Которое получается путем трех операций - чернового и чистового растачивания и шлифования.

2. Определение типа производства.

1 Тип производства определяем с помощью коэффициента закрепления операций по формуле:

К_з.о. = / t_с.ш.; (1)

где t_с.ш.= 1.2 - среднее штучное время основных операций обработки, мин;

- такт выпуска деталей, мин.

= 60 * F_g / N мин/шт (2)

где F_g=4015 - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч

N = 15000 - годовая программа выпуска изделий, шт.

= 60 * 4015 / 15000 = 9.06 мин/шт

К_з.о. = 15.06 / 1.2 12

Так как К_з.о. > 10, тип производства - средне серийный.

3. Анализ технологичности конструкции детали

Форма детали является правильной геометрической, является телом вращения. Значение шероховатостей поверхностей соответствует классам точности их размеров и методам обработки этих поверхностей. Деталь имеет поверхности не являющиеся параллельными центральной оси, эти поверхности имеют легкую (в пределах 2 на 25 мм длины) конусность. Деталь не имеет не перпендикулярных осям отверстий на входе и выходе сверла.

Для обработки детали достаточно использовать токарную и сверлильную операции. Имеется свободный отвод и подвод режущего и мерительного инструмента к обрабатываемым поверхностям.

Многообразие размеров отверстий сведено к минимуму.

Недостатком технологичности можно считать конусные поверхности так как они могли бы использоваться для зажима.

Так как количество недостатков минимально, то деталь в целом можно считать технологичной.

4. Технико-экономический анализ методов получения заготовки

На основании анализа детали по чертежу, учебной и справочной литературы отбираем два способа получения отливки крышки: литье в песчано-глинистые формы и литье под давлением.

Оценку правильности метода выбора заготовки произведем по минимальной величине производственных затрат на изготовление детали. Расчет величины приведенных затрат выполним по формуле:

П_з.д. = М_зЦ_з - М_оЦ_о + П_з.чi * Т_шт,гр; (3)

где М_з - масса заготовки, кг;

Ц_з - расчетная цена заготовок, гр/кг;

М_о- масса реализуемых отходов, кг;

Ц_о - цена реализуемых отходов, гр/кг;

П_з.чi - норматив приведенных затрат, приходящихся на 1ч. работы оборудования при выполнении i-й операции [3, табл. 46-50];

Т_шт - норма штучного времени на механическую обработку заготовки.

Данные для расчета приведенных затрат сведем в таблицу (табл. 4.1)

Таблица 1. Сравнения величины произведенных затрат по вариантам получения заготовки.

Показатель	Значение показателя
	литье в песчано-глин. формы	литье под давлением
Масса заготовки Мз, кг	0.500	0.470
Приведенная цена заготовки Цз, гр/кг
Масса отходов Мо, кг	0.060	0.030
Приведенная цена отходов Цо, гр/кг	0.7	0.7
Норматив приведенных затрат Пзч, гр/кг	1.02	1.02
Норма штучного времени Тнт, ч	12.8	10.07
Приведенные затраты Пзд, гр

По минимуму приведенных затрат предпочтителен вариант получения заготовки подшипниковой крышки литьем под давлением.

5. Проектирование технологического процесса механической обработки детали

5.1 Разработка маршрута технологического процесса

При разработке технологического процесса следует руководствоваться следующими принципами:

при обработке заготовок, полученных литьем, необработанные поверхности можно использовать в качестве баз для первой операции;

при обработке у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности с наименьшими припусками;

в первую очередь следует обрабатывать те поверхности, которые являются базовыми в дальнейшей обработке;

далее выполняют обработку тех поверхностей, при снятии стружки с которых в меньшей степени уменьшается жесткость детали;

в начале технологического процесса следует осуществлять те операции, в которых велика вероятность получения брака из-за дефекта.

Технологический процесс записывается по операционно, с перечислением всех переходов.

1. Операция токарная.

Оборудование - токарно-винторезный станок 16Б16КП

Деталь устанавливаем в трехкулачковый клиновой пневмо патрон.

В качестве базы используем необработанный торец заготовки. Заготовка ориентируется так, чтобы зажимное усилие прилагалось к специальным приливам.

Используется многорезцовая наладка.

1-й переход.

растачиваем отверстие (1) 34.5^+0.6 на проход

растачиваем отверстие (2) 78.5^+0.7 выдерживая размер 191.5

2. Операция токарная.

Оборудование - токарно-винторезный станок 16Б16КП

Деталь устанавливаем в трехкулачковый клиновой пневмо патрон.

В качестве базы используем необработанный торец заготовки. Заготовка ориентируется так, чтобы зажимное усилие прилагалось к специальным приливам.

Используется многорезцовая наладка.

1-й переход.

подрезаем торцевую поверхность (1) 2201.5 выдерживая размер 32.1^-0.3

подрезаем торцевую поверхность (2) выдерживая размер 21^+0.3

растачиваем поверхность (3) выдерживая размер 0.6^+0.3

3. Операция токарная.

Оборудование - токарно-винторезный станок 16Б16КП

Деталь устанавливаем в трехкулачковый клиновой пневмо патрон.

В качестве базы используем необработанный торец заготовки. Заготовка ориентируется так, чтобы зажимное усилие прилагалось к специальным приливам.

Используется многорезцовая наладка.

1-й переход.

точим канавку (1) выдерживая размеры : 48H14 (^+0.62), профиль канавки получаем фасонным резцом Р2674-02

растачиваем канавку (2) 81^+0.87 размер (1) получаем инструментом

растачиваем фаску (3) выдерживая размер 1x45

4. Операция токарная.

Оборудование - токарно-винторезный станок 16Б16КП

Деталь устанавливаем в трехкулачковый клиновой пневмо патрон.

В качестве базы используем необработанный торец заготовки. Заготовка ориентируется так, чтобы зажимное усилие прилагалось к специальным приливам.

Используется многорезцовая наладка.

1-й переход.

растачиваем отверстие (1) 79.5^+0.3 выдерживая размер 22^+0.3

растачиваем отверстие (2) 198.5^+0.3 выдерживая размер 5.5^+0.5

растачиваем фаску (3) выдерживая размер 0.5x45

5. Операция токарная.

Оборудование - токарно-винторезный станок 16Б16КП

Деталь устанавливаем в трехкулачковый клиновой пневмо патрон.

В качестве базы используем необработанный торец заготовки. Заготовка ориентируется так, чтобы зажимное усилие прилагалось к специальным приливам. Используется многорезцовая наладка.

1-й переход.

растачиваем отверстие (1) 199H8 (^+0.072) выдерживая размер 5.5^+0.5

растачиваем отверстие (2) 80 H8 (^+0.064) на длину 22^+0.3

6. Операция шлифовальная.

Оборудование- кругло-шлифовальный станок модели 3У12В

Крышка устанавливается на оправку, в качестве базовой поверхности служит предварительно обработанный 34.5^+0.6 на проход.

шлифуем отверстие (1) 80H7 (^+0.003) на длину 22^+0.3

7. Операция сверлильная.

Оборудование - настольно-сверлильный станок модели 2М112

Заготовка устанавливается в приспособлении П4227

Используется кондукторная втулка

1-й переход. Сверлим первое отверстие (1) 11H14 (^+0.13)

2-й переход. Сверлим второе отверстие (2) 11H14 (^+0.13)

3-й переход. Сверлим третье отверстие (3) 11H14 (^+0.13)

5.2 Расчет припусков на механическую обработку

Расчет припусков произведем двумя методами: для размера 80H7 (^+0.03) рассчитаем припуски аналитическим методом, а для остальных размеров - опытно статическим.

1 Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственной погрешности, возникающей при конкретных условиях обработки заготовки.

Минимальный припуск при обработке поверхности отверстия определяется по формуле:

2Z_min = 2 ( (R_z + h)_i-1 + ²_i-1 + ²_i,мин (4)

где R_z - высота неровности профиля, мкм;

h - глубина дефектного слоя, мкм;

- суммарное отклонение расположения поверхностей, мкм;

_i - погрешность установки заготовки, мкм.

Суммарное отклонение расположения поверхности у заготовки определим по формуле:

= ²_с + ²_к,мкм (5)

где _с - отклонение от соосности, мкм;

_к - кривизна отливки, мкм на 1 мм.

Все значения необходимые для определения припусков сводим в таблицу.

Таблица 5.2.1. Определение припусков на механическую обработку.

Методы обработки	Квалитет точности	Предельные отклонения	Допуск, мкм	Элемент припуска мкм
				Rz	h		y
Заготовка	-	+ 0.074 - 0.010	0.084	20	30	460	0
Черновое точение	H14	+ 0.012	0.053	10	20	20.570	0
Чистовое точение	H8	+ 0.09	0.09	1.6	10	20.431	0
Шлифование	H7	+ 0.03	0.03	0.8	4	20.431	0

Определяем припуски на каждую операцию.

2Z_min1 = 2 ( (10+20)+460²) 1000 мкм = 0.98 мм

2Z_min2 = 2 ( (1.6+20)+20.431²) 231.2 мкм = 0.08 мм

2Z_min3 = 2 ( (0.8+20)+20.431²) 121.4 мкм = 0.02 мм

Определяем номинальные припуски на каждую операцию по формуле:

2Z_n = 2Z_imin + L_i * D_i-1 + L_{i *} D_i, мкм (6)

где L_iD_i-1- нижнее отклонение размеров на предшествующей операции, мкм;

L_iD_i - нижнее отклонение размеров на данной операции, мкм.

Так как при литье под давлением класс точности получения заготовок высок, то название операции - ` черновое растачивание ' условно и весь полученный припуск можно разделить на две равные части.

2Z_min1 = 2Z_min2 = 0.5 мм.

2ZH₁ = 500 + 10 + 12 = 522 мкм = 0.52 мм

2ZH₂ = 500 + 12 + 20 = 532 мкм = 0.53 мм

Для дальнейших расчетов принимаем номинальные припуски и операционные размеры сводим в таблицу.

Таблица 5.2.2. Операционные размеры.

Наименование припуска и размера	Условное обозначение	Расчетное значение	Принятое значение
1. Размер на чертеже	d		80H7 (+0.03)
2. Припуск на шлифование	2ZH1	0.1
3. Размер до шлифования	d3		80H8 (+0.09)
4. Припуск на чистовое точение	2ZH2	0.4
5. Размер до чистового точения	d2		81H10 (+0.012)
6.Припуск на черновое точение	2ZH3	0.5
7. Размер заготовки	d1		82+0.074 -0.010

Опытно - статистический метод заключается в выборе припусков по таблицам.

По ГОСТ 26645-85 выбираем припуски на механическую обработку, значения которых сводим в таблицу 5.2.3.

Таблица 5.2.3. Припуски на механическую обработку

Размер	Вид окончательной обработки	общий припуск на сторону
80H7	Шлифование	2.4
199H8	Точение чистовое	2.8
34.5H14	Точение	2.0
16H14	Точение	1.6
0.150.26	Точение	0.8
24H11	Точение	1.0
11H14	Сверление	5.5

5.3 Операционные технологические расчеты

Режимы резания можно рассчитывать двумя способами:

- расчетно-аналитическим;

- табличным.

Режимы резания при обработке размера 80H7 рассчитаем расчетно-аналитическим методом, а остальные - табличным.

Подачу при чистовом растачивании выбираем в зависимости от требуемых параметров шероховатости и радиуса при вершине резца. Для чугунных заготовок и шероховатости 1.6 по [1. табл. 14] выбираем S=0.15 мм/об.

Скорость резания рассчитываем по формуле:

V = C / (T^m * t^x * S^y) * K ммин, (6)

где Т - среднее значение стойкости, мин;

(при одноинструментной обработке Т=60 мин)

t = 0.5 мм - глубина резания;

S=0.15 ммоб - подача

Значение коэффициентов C и показателей степеней выбираем из [1. табл.17]

Получаем C = 485, x = 0.12, y = 0.25, m = 0.28.

Коэффициент K определяется по формуле

K = K_m * K_п * K_u (7)

где K_m - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

K_п - коэффициент учитывающий состояние поверхности;

K_u - коэффициент учитывающий материал инструмента;

Выбираем по [1. табл. 1-4] K_m = 0.8

Выбираем по [1. табл. 5] K_п = 0.9

Выбираем по [1. табл. 6] K_u = 0.6

Подставляем значения и получаем

V = 485 / (60^0.28 * 0.5^0.12 * 0.15^0.25) * 0.54 = 145 ммин

Скорость резания при растачивании равна скорости резания для наружной обработки с введением поправочного коэффициента 0.9

V = 145 * 0.9 = 130 ммин

Силу резания принято раскладывать на составляющие, направленные по осям координат станка. При растачивании эти силы рассчитываются по формуле

P_z,x,y = 10C_p * t^x * S^y * ⁿ * K_p (8)

Постоянная C_p и показатели степени x, y, n приведены в [1. табл. 22]

Для силы P_z они равны

C_p = 40

x = 1.0

y = 0.75

n = 0

Поправочный коэффициент K_p определяем по формуле

K_p = K_mp * K_p * K_p * K_p * K_p (9)

где K_mp - коэффициент зависящий от материала заготовки;

K_p - коэффициент зависящий от главного угла в плане;

K_p - коэффициент зависящий от переднего угла;

K_p - коэффициент зависящий от заднего угла;

K_p - коэффициент зависящий от радиуса на вершине резца.

По [1. табл. 9, табл. 11, табл. 12] выбираем

K_mp = 1.0

K_p = 0.98

K_p = 1.0

K_p = 1.0

K_p = 0.95

K_p = 1* 0.98 * 1 * 1* 0.95 = 0.912

Подставив значения получаем

P_z = 10 * 40 * 0.5^1.0 * 0.15^0.75 * 1 * 0.912 = 44H.

Мощность резания рассчитываем по формуле

N = P_z * / (1020 * 60) = 44 * 44 / 1020 * 60 = 0.03 кВт (10)

Определяем основное технологическое время

T_o = l_р.х. / (n * S) * i, мин (11)

где l_р.х. - длина рабочего хода резца, мм;

i - количество проходов, шт.

l_р.х. = l + y + , мм (12)

где l = 20мм - длина резания;

y = 3мм - величина врезания;

= 2мм - величина перебега.

l_р.х. = 20 +3 +2 = 25мм

Т_о = 25 (600 * 0.15) * 2 = 1.2 мин

Табличным методом рассчитываем режимы резания на других операциях. Для примера рассчитаем режим резания табличным способом для обработки - точение 11 мм.

Длину рабочего хода определяем по формуле

L_р.х. = L_рез + y + L_доп.,мм (13)

где L_рез - длина резания, мм;

y - длина подвода врезания и перебега инструмента, мм;

L_доп. - дополнительная длина хода связанная с особенностями конструкции детали, мм.

L_р.х. = 16 + 2 + 6 = 24мм

Величину подачи принимаем S=0.15 ммоб. Стойкость сверла определяем по формуле

Т_р = Т_м * , мин (14)

где Т_м - стойкость машинной работы станка, мин.

- коэффициент времени врезания инструмента.

Т_р = 50 * 0.6 = 30 мин

Скорость резания определим по формуле

V = V_таб * K₁ * K₂ * K₃ ; ммин (15)

где V_таб = 225 ммин - табличное значение скорости резания;

K₁, K₂, K₃ - поправочные коэффициенты. Выбираем

K₁ = 1.2

K₂ = 1.3

K₃ = 0.85

V = 225 * 1.2 * 1.3 * 0.85 = 298 ммин

Определим число оборотов шпинделя станка.

n = 100 / D, мин^-1 (16)

n = 1000 * 298 (3.14 * 11) = 1200 обмин

По изложенным выше причинам принимаем n = 600 обмин.

Уточняем скорость резания по принятой частоте вращения

V = Dn / 1000 = * 11 * 600 / 1000 = 50 ммин

Основное машинное время определим по формуле

t_м = L_р.х. / (n * S), мин (17)

где L_р.х. = 12 - длина рабочего хода, мм.

t_м = 12 600 * 0.15 = 0.40 мин

Режимы резания на остальные операции рассчитываем аналогично и результаты заносим в таблицу.

Таблица 5.2. Расчет режимов резания.

Операция	t мм	i шт	S ммоб	n обмин	V ммин	То
Токарная	1.5	1	0.2	180	45	1.5
Токарная	3	1	0.16	112	70	1.2
Токарная	3	1	0.04	224	34	1.4
Токарная	0.5	1	0.16	280	70	0.6
Токарная	0.4	1	0.08	355	45	1.4
Шлифовальная	0.2	1	0.04	360	50	2.2
Сверлильная	5.5	1	0.09	400	14	1.5

Техническое нормирование

Штучное время определяем по формуле:

Т_шт = Т_о + Т_в (1 + (_обс+_отл) / 100), мин (18)

где Т_о - машинное время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

_обс = 3.5 мин - время на обслуживание рабочего места;

_отл = 4 мин - время на отдых, мин.

Вспомогательное время - это время затрачиваемое на установку, закрепление и снятие заготовки.

Штучно - калькуляционное время определим по формуле:

Т_ш.к. = Т_шт + Т_п.з./ n, мин (19)

где Т_п.з. - подготовительно - заключительное время, мин;

n = 15000шт - пария деталей.

Расчет остальных норм времени ведем аналогично и результаты заносим в таблицу.

Таблица 5.3.1. Нормы времени.

Операция, мин	То	Тв	обс.	отл.	Тшт	Тп.з.	Тш.к.
Токарная	1.2	0.28	3.5	4	0.68	45	1.13
Токарная	1.12	0.26	3.5	4	1.98	45	1.43
Токарная	0.9	0.26	3.5	4	1.18	45	1.63
Токарная	0.5	0.32	3.5	4	0.88	45	1.33
Токарная	1.8	0.26	3.5	4	1.17	45	1.62
Шлифовальная	2.2	0.63	4	4	0.88	16	1.84
Сверлильная	1.5	0.4	4	4	0.71	16	1.7

Определение количества оборудования и степени его использования.

Расчетное количество станков, необходимых на каждой операции, для выполнения программы рассчитаем по формуле:

S_p = (t_шк * N) / F_g * 60, шт (20)

где t_шк - сумма штучно калькуляционного времени, мин;

N - годовая программа выпуска изделий, шт;

F_g = 4015 - действительный фонд работы оборудования, ч.

По полученным у нас результатам получаем

S_p = 13.12 * 15000 / (4015 * 60) = 1.8 = 2

Коэффициент загрузки оборудования определим по формуле

n_зi =S_p / S_np ; (21)

где S_пр = 5 шт - принятое количество оборудования.

n_зi = 2 5 = 0.4

5.4 Конструкция и расчет приспособления

В качестве приспособления, на некоторых из операций моего технологического процесса, используется трехкулачковый клиновой патрон с пневмоприводом.

Принцип работы этого патрона упрощенно можно описать так: под действием сжатого воздуха клин перемещается и действует конусной частью на кулачек, который, в свою очередь, радиально перемещается. В следствии такого перемещения всех трех кулачков и происходит зажим/разжим заготовки.

Расчет приспособления на точность.

Для обеспечения необходимой точности детали при конструировании приспособления необходимо выбрать такую схему, при которой будет соблюдаться условие:

_доп (22)

где - действительное значение погрешности базирования заготовки в приспособлении;

_доп - допустимое значение погрешности базирования в приспособлении.

В нашем случае при зажиме крышки двигателя в патроне соблюдается принцип единства баз, то есть конструкторская и технологическая базы совпадают, следовательно = 0.

Расчет исходного усилия и определения основных параметров зажимного устройства.

Требуемую силу зажима на каждом кулачке определим по формуле:

W_o = K * P_z * (Sin /2) / (n * f) * D₁/D₂, кгс (23)

где n = 3 - число кулачков;

K - коэффициент запаса;

P_z - окружная сила резания, кгс;

= 90 - угол призмы кулачка;

f = 0.35 - коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачка;

D₁ = 80 мм - диаметр обрабатываемой поверхности.

D₂ = 205 мм - диаметр зажимаемой поверхности.

К = К_о * К₁ * К₂ * К_з * К_и * К₅ (24)

где К_о = 1.5 - гарантированный коэффициент запаса;

К₁ = 1.0 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

К₂ = 1.05 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания

в следствии затупления инструмента;

К_з = 1.2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при

прерывистом резании;

К_и = 1.0 - коэффициент непостоянства зажимного усилия;

К₅ = 1.0 - степень удобства расположения рукояток.

К = 1.5 * 1 * 1.05 * 1.2 * 1.1 = 2.0

По ГОСТ 12.2.029-77 минимальный запас надежности закрепления равен 2.5

W_o = 2.5 * 44 * 1 (3 * 0.35) * 80205 = 45Н

Рассчитаем необходимую силу привода.

Q = n * k' * (1 + 3*l/l₁ * f₁) * tg ( * ) * W_o, H (25)

где k' - коэффициент учитывающий дополнительные силы трения в патроне (k' = 1.05)

l = 30мм - вылет клочка от его опоры до центра приложения силы зажима;

l₁ = 80мм - длина направляющей части кулачка;

=12 - угол клина;

=2 - угол трения на наклонной поверхности клина;

f₁ = 0.12 - коэффициент трения в направляющих кулачка.

Рис. 1. Схема патрона с клиновым приводом.

Q = 3 * 1.05 (1 + 3 * 30 / 80 * 0.12) * tg (12+2) * 81 = 72H

Усилие на поршне равно усилию на штоке с учетом потерь на трение.

Q_шт = Q/n ; H (26)

где n = 0.95 - потери на трение.

Определим диаметр поршня

D_n = 4Q_пор / ( * P * n),мм (27)

где P = 45 - давление сжатого воздуха;

D = 4 * 76 * 10 / ( * 4 * 0.95) =16мм

Принимаем D = 20мм.

6. Расчет размерных цепей

Изображение размерных цепей графов находится в графической части курсового проекта.

Так как, нам необходим определить пять технологических размеров, то по совмещенному графу составляем пять уравнений и сводим их в таблицу.

Таблица 6.1. Расчет размерных цепей.

Исходное звено	Допуск	Размерная цепь	Средняя величина допуска	Очередность расчета	определение тех. размера
				допуска	номинал.
A1	0.5	A1=B6 - B7	0.25	2	1	B6
A2	0.3	A2=B8 - B7	0.15	6	2	B7
A3	0.3	A3=B6	0.15	1	3	B9
A4	0.3	A4=B10+B7-B7 -B9+B7	0.15	5	4	B5
A5	0.13	A5=B6- B7- B5	0.05	4	5	B10
A6	0.5	A6=B6- B7- B9	0.25	3	6	B6
S1	-	S1= - B6+B7	-	-	7	B7
S2	-	S2= B7 -B6+B2	-	-	8	B2
S3	-	S3= B8-B6+B3	-	-	9	B8
S4	-	S4= -B9+B4	-	-	10	B4
S5	-	S5=B10-B9+B5	-	-	11	B5

Расчет цепей проведем в два этапа

Определение допусков (Т)

Для определения допусков на размеры B₆ и B₇ (TB₆ и TB₇) решим систему уравнений.

| A₃ = B₆

| A₁ = B₆ -B₇

| TA₃ = TB₆ = 0.3

| TB₇ = TB₆ - TA₁

TB₇ = 0.3 - 0.5

Последнее равенство невыполнимо.

Поэтому мы вынуждены принять TB₇ = 0.2

Получаем

TB₇ TA₁ + TB₈ = 0.3 - 0.2 = 0.1

Получаем допуск на размер TB₇ = 0.1

Принимаем TB₇ = 0.14, что соответствует квалитету.

2) Определим номинальные величины и отклонения технологических отклонений. Так как А₃ = В₆, то принимаем В_6ном = 32.1 мм

Размер В₆ - наружный, поэтому его допуск располагается в системе вала.

В₆ = 32.1 _-0.3

Для обеспечения размера В₇ составим два условия.

А_1min = B_6min - B_7min

А_1max = B_6max - B_7max

Из этих уравнений найдем значения В₅ и подставив имеющиеся значения величин получаем

В_7min = 31.08 - 2.9 = 28.18 мм

В_7max = 32.1 - 2.9 = 29.2 мм

Так как размер В₇ - тоже наружный, его допуск располагается в системе вала. Принимаем В₇ = 29.2_-0.2

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были получены следующие данные:

- тип производства - средне серийный

- способ поучения заготовки - литье под давлением

- разработан технологический процесс состоящий из семи операций

- в качестве механизированного приспособления используется трехкулачковый клиновой патрон с пневмоприводом.

Список используемых источников

Косилова А.Г. и Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Том 1 и том 2 -М.: Машиностроение, 1985.

2. Гузенков П.Г. Детали машин. -М.: Высшая школа, 1975.

3. Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин.-М.: Машиностроение, 1970.

4. Маталин А.А. Технология машиностроения. -М.: Машиностроение,1985, -496 с.

Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных спец. вузов. Л.В. Худобин, -М.: Машиностроение, 1970. -288с. :ил.