Размещено на http://www.allbest.ru/

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.

Темой данной курсовой работы является разработка станочного приспособления для обработки детали «Втулка» на токарной операции.

1. Исходные данные

Операция: 010 токарная черновая

Материал заготовки: БрАЖ9-4 ГОСТ 18175-75

Режущий инструмент: резец проходной упорный ВК4, резец расточной упорный ВК4.

Режимы резания: S = 0,20 мм/об; V = 300 м/мин; t = 0,75 мм; n = 1600 мин^-1.

Согласно исходным данным монтаж разработанного приспособления осуществляется на шпинделе токарно-револьверного полуавтомата модели 1П426ДФ3, размеры которого изображены на рис. 1 [5, с. 70].



Рис. 1. Шпиндель токарно-револьверного полуавтомата 1П426ДФ3

Установка приспособления происходит путём центрирования по конусу . Крепление происходит двенадцатью винтами с шестигранными углублениями под ключ.

В условиях серийного производства применяют агрегатированные приспособления, состоящие из базовой части и сменных наладок.

Тип приспособления - одноместное универсальное наладочное (УНП) со сменными кулачками.

Металлорежущий станок - 1П426ДФ3 наибольший диаметр патрона 400 мм, внутренний конус шпинделя-Морзе 6 [5], основные размеры конусов шпинделя по ГОСТ 12595-72

2. Расчет сил резания

Исходные данные: операция 010 - Токарная черновая.

Переход 2 - черновое точение D = 59,7 мм до d = 58,2 мм. Длина обрабатываемой поверхности l = 43 мм. Заготовка - штамповка из безоловянной бронзы БрАЖ9-4, в = 650 МПа. Способ крепления заготовки - оправка разжимная. Параметр шероховатости поверхности Ra = 12,5 мкм. Режущий инструмент - резец проходной ВК4, геометрические параметры: = 10; = 0; = 5; = 45.

Решение:

Глубина резания, мм

t = мм (2.1)

Подача, мм/об

S = 0,20 мм/об [1, с. 268, табл. 14]

По паспорту станка принимаем S = 0,20 мм/об

Стойкость резца, мин

Т = 60 мин

Скорость главного движения резания, м/мин

V = , м/мин (2.2)

Cv = 270; m = 0,23; x = 0,12; y = 0,25 [1, с. 269, табл. 17]

Общий поправочный коэффициент

Kv = Kmv*Kпv*Kиv*Kv (2.3)

Kmv=1,0 [1, с. 263]; Кпv=1,0; Киv=2,5; Кv=1,0 [1, с. 271]

V = м/мин

5. Частота вращения шпинделя, мин^-1

n = , мин^-1 (2.4)

n = мин^-1

Корректируем по паспорту станка n = 1600 мин^-1

6. Действительная скорость резания, м/мин

V = , м/мин (2.5)

V = м/мин

7. Сила резания, Н

Pz = 10*Cp*t^x*s^y*vⁿ*Kp, H (2.6)

Cp=55; x=1,0; y=0,66; n=0 [1, с. 273, табл. 22]

Общий поправочный коэффициент

Кр = Кмр*Кр*Кр*Кр (2.7)

Кр = 0,75*1,0*1,0*1,0 = 0,75

Pz = 10*55*0,75^1,0*0,20^0,66*300⁰*0,75 = 106,9 H

8. Мощность резания, кВт

N = , кВт (2.8)

N = кВт

По паспорту станка Nшп = 10*0,8=0,8 кВт, следовательно обработка возможна

9. Основное время, м/мин

То = , мин (2.9)

То = мин

3. Выбор схемы закрепления заготовки и расчет усилия зажима

Установка - процесс базирования и закрепления заготовки в приспособлении.

Схема установки - изображение заготовки установленной на установочном элементе приспособления.

В качестве установочных элементов принимаем сменные кулачки, размеры которых выбираются в зависимости от диаметра заготовки.

Рис. 2. Схема установки

Крутящий момент от силы Р_Z,



Момент от силы зажима,

где f=0.10 [1, c. 85, табл. 10]

, Н

где К - коэффициент запаса

где К0 = 1,5 - коэффициент гарантированного запаса;

К₁ = 1,0 - коэффициент состояния поверхности заготовки;

К₂ = 1,0 - коэффициент затупления инструмента;

К₃ = 1,0 - коэффициент учитывающий возрастание сил резания при прерывистом резании;

К₄ = 1,0 - коэффициент механизации силового привода;

К₅ = 1,0 - коэффициент эргономичности ручных ЗМ;

К₆ = 1,0 - коэффициент учитывающий наличие крутящих моментов. [1, с. 85]

Принимается: К=2,5 [1, с. 85]

Величина усилия, прикладываемая к кулачкам, будет несколько больше усилия W за счет трения в направляющих.

, Н

где f=0,1 - коэффициент трения

В данном примере принимается Н_К = 14 мм; l_K = 70 мм

4. Выбор конструкции и расчет зажимного механизма

Принимаем клиновой зажимной механизм.

Усилие на приводе

Q = Wtg(+), H

где = 7⁰30^/ - угол клина;

= 8⁰30^/ - при трении клина на двух поверхностях

Q = 9117tg(7⁰30^/+8⁰30^/) = 3740,9 Н

5. Выбор конструкции и расчет силового привода

В данной курсовой работе выбираем пневматический привод по следующим параметрам:

Рабочий ход поршня пневмоцилиндра, исходя из техники безопасности, принимаем равным S_W = 5 мм

Диаметр поршня находим по следующей формуле [6]:

, мм

где Р - рабочее давление в цилиндре, принимаем равным Р = 0,40 МПа

мм

Полученное значение округляем до стандартного D = 160 мм.

По таблице определяем диаметр штока d_шт = 40 мм 2, с. 426, табл. 1

приспособление полуавтомат заготовка втулка

6. Разработка конструкции корпуса

Корпус является основной деталью приспособления и служит для размещения всех остальных элементов. Корпус выполняется из стали 40Х. Заготовка - штамповка на КГШП.

Рис. 3 Корпус разжимной оправки

7. Описание работы приспособления

Приспособление «Оправка разжимная» предназначено для базирования и закрепления заготовки «Втулка» на токарной операции.

Приспособление состоит из базовой части и сменных установочных элементов. Сменными элементами является оправка с кулачками. Базовая часть состоит из корпуса с прикрепляемым пневмоприводом.

Пневмопривод состоит из гильзы, штока, передней крышки, задней крышки, поршня.

Принцип работы приспособления: при подаче сжатого воздуха в поршневую полость поршень со штоком перемещается вправо, кулачки за счет пластинчатой пружины возвращаются в начальное состояние и заготовка раскрепляется. При подаче сжатого воздуха в штоковую полость поршень перемещается влево, шток давит на кулачки, кулачки расходятся в радиальном направлении и происходит зажим заготовки.

Данное приспособление позволяет закреплять заготовки различной конфигурации, различных размеров за счет сменных установочных элементов. Экономически выгодно применять в серийном и массовом производстве.

8. Расчет погрешностей установки заготовки в приспособление

Базирование - придание заготовке требуемого положения относительно выбранной системы координат станка или инструмента.

Схема базирования заготовки приведена на рисунке 1, а лишаемые степени свободы в таблице 1.

Т. 1,2,3,4 - двойная направляющая база; т. 5,6 - опорная база.



Рисунок 1. Схема базирования заготовки

Таблица 1 - Лишаемые степени свободы

№ точки	Лишаемая степень свободы
1	Z
2	Y
3	Y
4	Z
5	X
6	X

Погрешность установки детали на станке определяется по формуле

_у = _б ²+ _з ²+ _пр ²

где _б = 0 - погрешность базирования (т.к. приспособление самоцентрирующее),

_з = 0 - погрешность закрепления (т.к. приспособление самоцентрирующее),

_пр - погрешность изготовления элементов приспособления.

В самоцентрирующем приспособлении погрешность базирования и закрепления равна 0.

Погрешность установки возникает вследствие неточности изготовления элементов станочного приспособления.

_у =

где ₁ - погрешность изготовления высоты клина кулачков;

₂ - погрешность изготовления высоты клина центровика;

₃ - погрешность угла клина кулачков;

₄ - погрешность угла клина центровика;

₅ - погрешность установки центровика в корпусе.

_у = = 0,195 мм

Заключение

В результате выполнения курсовой работы было разработано станочное приспособление «Оправка разжимная», предназначенное для базирования и закрепления детали «Втулка» на токарной операции.

Данное приспособление позволяет закреплять заготовки различной конфигурации, различных размеров за счет сменных установочных элементов. Экономически выгодно применять в серийном и массовом производстве.

Литература

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985

Н.А. Нефедов, К.А. Осипов. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1983

Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./Т.1 /Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова. М.: Машиностроение, 1984

Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. М.:Васш.школа, 1980

Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение, 1988.

Методические указания к курсовой работе по дисциплине: «Технологическая оснастка», для студентов машиностроительных специальностей. Составил ст. преподаватель Кучеров А.О. Тольятти 2008

Размещено на Allbest.ru