Конструирование приспособлений для художественной обработки металла
Понятие художественной обработки металла. Виды отделочных операций по обработке металла. Анализ видов приспособлений для художественной обработки металла. Разработка конструкции станочного приспособления для обработки отверстий в детали "рычаг".
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.06.2012 |
| Размер файла | 171,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Художественная обработка металлов известна со времен глубокой древности. Человек, встретив на своем пути золото, был очарован его красотой, поражен способностью в любых условиях сохранять солнечный цвет и блеск, легко поддаваться обработке; использовав эти качества металла в сочетании с гармонией линий и форм, человек создал один из неподражаемых видов народного художественного творчества.
Художественная обработка металлов - искусство малых форм. Благодаря красоте материала, талант и техническое мастерство исполнителя позволили придать изделиям изысканность, высокую художественную ценность, особую выразительность.
Вначале для художественной обработки человек использовал только золото, затем постепенно стал применять серебро и другие металлы и сплавы. Изделия, созданные мастерами, призваны служить не только в качестве украшений и предметов быта; они способны нести в себе воспитательное начало: удовлетворять эстетические потребности человека, формировать его художественный вкус культуру, пробуждать интерес к творчеству.
Древние умельцы из поколения в поколение бережно передавали свои знания и практические приемы работы, что позволило сохранить и довести до наших дней искусство декоративной и художественной обработки металлов. Новый скачок в развитии искусства художественной обработки металлов произошел на современном этапе с выходом закона об индивидуальной трудовой деятельности.
Художественная обработка металла включает: фигурное литье, ковка, чеканка, гравировка, высечение ажурных узоров, создание эмалей и других приемы.
Цель работы: сконструировать приспособление для художественной обработки металла.
Объект исследования: конструирование приспособлений для художественной обработки металла.
Задачи работы:
1. Рассмотреть понятие художественной обработки металла.
2. Проанализировать виды приспособлений для художественной обработки металла.
3. Описать процесс разработки приспособления.
1. Понятие художественной обработки металла
Художественная обработка металла - один из старинных видов декоративно-прикладного искусства, высокоразвитый у русских мастеров еще во времена Киевской Руси. Они владели многими способами художественного литья, техникой сканно-эмальерного дела, золотой наводки, приемами выполнения черневого узора. Работы киевских литейщиков и златокузнецов отличались совершенством исполнения и пользовались широкой известностью за рубежом.
Литейное, кузнечное и ювелирное производство продолжало развиваться и в дальнейшем, о чем свидетельствуют многочисленные находки археологов, обнаруженные в Старой Рязани, на территории Владимиро-Суздальского княжества, в Новгороде, в Твери и в ряде других мест. Эта отрасль декоративно-прикладного искусства вновь достигает расцвета в XIV-XVII вв., в эпоху образования Русского государства. Крупными центрами художественной обработки металла становятся Москва, Ярославль, Великий Устюг. В XVI-XVII вв. наблюдается бурное развитие металлургической и металлообрабатывающей промышленности. Металл широко начинают использовать в архитектуре. В период барокко и классицизма в Москве и Петербурге создаются специализированные мастерские и фабрики (бронзолитейное предприятие Шопена и др.). Всесторонне подготовленные мастера художественной обработки металла группируются при крупных оружейных заводах: тульском, сестрорецком, златоустовском. В то же время выпуском чугунного художественного литья занимаются партикулярные предприятия, принадлежащие Бибарсову, Нарышкину, Баташовым, Демидовым.
Наряду с фабрично-заводской промышленностью развивается мелкое кустарное производство: кузнечно-слесарное и литейное в Павловской слободе бывшей Нижегородской губернии, чеканное в Ярославской, Вятской и Владимирской губерниях, ювелирное - в районе с. Красное близ Костромы, а также в Рыбной слободе бывшей Казанской губернии и в окрестностях Бронниц под Москвой.
К традиционным металлообрабатывающим предприятиям, восстановленным в советское время, относятся фабрики: «Северная чернь», «Ростовская финифть», Красносельская ювелирная фабрика, филиал Бронницкой ювелирно-художественной фабрики в подмосковном селе Синькове, художественные цехи при машиностроительном заводе имени Ленина и Каслинском машиностроительном заводе, и т.д.
В процессе производства используются разнообразные материалы и способы их обработки. Основные материалы - черные, драгоценные и цветные металлы, в ювелирных изделиях металл нередко сочетается самоцветными натуральными и искусственными камнями (алмазами, рубинами и т.п.), цветным стеклом, костью, рогом, перламутром, пластмассой. Существует несколько наиболее применяемых технологических приёмов художественной обработки металла.
Скань (филигрань) - способ изготовления художественных изделий из крученой или гладкой проволоки, иногда уплощённой посредством вальцовки. Материалом служит серебро, реже применяется золото. Элементы сканного узора соединяются при помощи пайки. Скань может быть ажурной или напайной, в последнем случае сканный узор напаивается на поверхность изделия. Отдельным деталям ажурного сканного узора иногда придается рельефность путем выколотки.
Зернь - оформление отдельных элементов изделий напайкой металлическими шариками («кернерами») диаметром от 0,5 до 1-4 мм. Применяется в сочетании со сканью эмаль (финифть) - декоративное покрытие, накладывающееся на поверхность металлических изделий. По своему составу используемые в художественной промышленности эмали подразделяются на холодные (т.е. не требующие обжига) и горячие. Холодная эмаль изготовляется на основе мочевиноформальдегидных смол, наносится на изделие кистью или распылителем, после чего производится сушка. Горячие эмали накладываются в виде пастозной массы с помощью шпателя, затем высушиваются и подвергаются обжигу. Эмалевое покрытие обладает твердой, блестящей поверхностью и прочно сцепляется с металлом.
Эмали различаются по цвету и светопроницаемости. Существуют прозрачные эмали, сквозь которые просвечивает металлическая основа изделия; полупрозрачные - «палевые», переливающиеся на свету; непрозрачные - «глухие» эмали. В производственной практике применяются различные способы нанесения эмалевого покрытия; заливка эмалью углубленных участков, оттиснутых, на поверхности изделия, - выемчатая эмаль; заливка ячеек, разделенных тонкими металлическими перегородками или элементами напайного сканного узора, - перегородчатая эмаль, или эмаль по скани; заливка ячеек ажурного узора - «оконная» эмаль. В ряде случаев слабоокрашенной прозрачной эмалью целиком покрывается лицевая поверхность значков и медалей, имеющих плоскорельефное изображение, в целях выявления моделировки рельефа и имитации патины.
Роспись по эмали - выполнение орнаментальных и сюжетных изображений на металлических пластинках, покрытых одноцветной эмалью. В качестве фонового покрытия чаще всего используется глухая эмаль белого цвета. Роспись производится жаростойкими керамическими красками и закрепляется посредством повторного обжига.
Чеканка (торевтика) - обработка металла путем выколотки или плющения. Работа производится специальным чеканочным молотком. Чеканка может служить самостоятельным способом изготовления художественных изделий, при этом используется листовой материал. В этом случае могут выполняться плоскорельефные или объемные изделия. Рельефная чеканка осуществляется различными способами: осаживанием металла на подкладной матрице, нанесением плоскорельефного рисунка специальными штампиками - пуансонная чеканка, свободным формированием рельефа на пластичной подкладке - резине, свинце или смоле. В последнем случае применяется набор чеканов - вспомогательных инструментов, имеющих форму притупленных зубилец, которые помещаются между молотком и обрабатываемым материалом. Разновидностью пуансонной чеканки является канфарение - набивка зернистой фактуры на поверхности изделия. Чеканка используется так же, как дополнительная операция при доработке и чистовой отделке художественного литья.
Гравировка - оформление художественных изделий поверхностной порезкой. Гравировка выполняется вручную специальными резцами - штихелями. По характеру технических приемов различается штриховая гравировка - выполнение рисунка контурными линиями и штрихами и рельефная резьба - оборонная работа; в последнем случае производится выборка фона и рельефная разделка деталей изображения. Оборонная техника нередко сочетается с чеканкой.
Насечка - выполнение узора путем инкрустации. Насечка производится по стали или слоновой кости серебром, золотом или медью. Техника насечки состоит в выборке контурных или локальных углублений на поверхности изделия с помощью штихеля и в забивке металлической проволоки или пластинок, используемых для инкрустации.
Чернь (ниэло) - выполнение графического узора на поверхности серебряных изделий путем наплавления черневого состава. В состав черни входят сернистые окислы серебра, меди и свинца. Синевато-черный черневой сплав обладает металлическим блеском, значительной прочностью и пластичностью, соединяется с серебряной основой изделия. Наносится на поверхность изделий с тисненым или гравированным узором, после чего изделие подвергается обжигу плавленная чернь, растекаясь, заполняет углубления узора, излишки черни удаляются с помощью опиловки и шлифовки.
Давильные работы - вытягивание пустотелых объемных изделий концентрической формы на вращающейся болванке.
Накатка - способ нанесения рельефного рисунка или фактурной разделки на изделия концентрической формы. Накатка производится путем сопряжения вращающейся заготовки, закреплённой в патроне токарного станка, со стальным колесиком, на поверхности которого выгравирован соответствующий рельефный узор.
Штамповка - обработка металла посредством тиснения или удара. Производится на механических прессах со сменными приспособлениями - штампами. Основными элементами штампов являются ударный или рубящий инструмент - пуансон и мат - стальное ложе, повторяющее конфигурацию изделия. Путём штамповки осуществляется вырубка плоских заготовок листового металла, выгибка или вытягивание объемных форм, тиснение рельефных изображений.
Ковка - пластическая обработка металла путем плющения, изгибания, скручивания, рубки и т.п. Выполняется механическим способом или вручную с помощью несложного инструмента: молота, наковальни, зубил, фасонных пробойников. При изготовлении сложных рельефных элементов применяются пресс-формы.
Гнутье - упрощенная разновидность ковки, выполнение изделий из фабричных заготовок (проката) путем склепывания или сваривания гнутых элементов.
Литье - формование изделий из расплавленного металла. Наиболее распространенные способы художественного литья: отливка изделий в одностороннюю или двустороннюю земляную форму с применением опок - металлических рам с высокими прямоугольными стенками, заполняемых формовочной смесью; отливка в кокиль - металлическую разъемную 'форму. При отливке изделий сложной конфигурации употребляются цельные формы, получаемые путем заформования и последующей выплавки восковых моделей. В современной практике поверхность восковых изделий предварительно покрывается силикатной оболочкой, обеспечивающей чистоту отливки - прецизионное литье. В подобных же случаях применяется способ кусковой формовки, выкладывания земляной литейной формы из нескольких составных частей. Для получения пустотелых отливок в разъемную форму выкладываются земляные болванки - стержни или применяется способ литья «на выплеск», при этом жидкий металл расплескивается по стенкам формы, а его излишки удаляются, Материалом для художественного литья служит чугун, бронза, алюминиевый сплав - силумин, а также различные цинковые сплавы, для ювелирных отливок употребляется серебро или золото. В ювелирном производстве практикуется литье под давлением.
Травление - снятие поверхностного слоя металла посредством химической обработки (с помощью кислот и щелочей), Травление служит промежуточной операцией, применяющейся для удаления окалины или для обезжиривания изделий перед пайкой или нанесением гальванопокрытий. Способом глубокого травления (химического фрезерования) выполняются различные плоскорельефные изображения.
В этом случае используется также электрохимическая обработка металла.
Гальванопластика - тиражирование художественных изделий электролитическим путем, т.е. посредством наращивания металла в гипсовые, восковые или графитовые формы, подвешиваемые в растворе электролита и находящиеся под воздействием электрического тока. Материалом для снятия гальванопластических копий служит чистая медь, цинк, серебро.
Монтировка - сборка художественных изделий из нескольких раздельно выполненных частей. Соединение деталей металлических изделий производится путем склепки, закатки, обжим стыкующихся деталей на токарном станке, точечной сварки, пайки и т.п.
При заклепке камня в ювелирных изделиях применяются следующие технические приемы: крепление в касте (обрамлении в виде гладкого ободка) производится путем обжима краев обрамления; крепление посредством «крапанов» - остроконечных выступов или зубчиков, захватывающих боковые скосы камня. При использовании мелких драгоценных камней (алмазов, гранатов и т.п.) применяется так называемая гризантная закрепка; в этом случае края камня захватываются заусенцами, отделенными от металлической основы изделия штихелем. В недорогих украшениях камни закрепляются при помощи клея.
Существует несколько видов отделочных операций по обработке металла.
Шлифовка - зачистка поверхности изделия шкуркой и абразивными пастами; производится вручную или машинным способом.
Крацевка - чистовая обработка поверхности изделия металлическими вращающимися щетками в целях получения шелковистой фактуры. Этот прием используется так же, как промежуточная операция перед нанесением гальванопокрытий.
Полировка - придание поверхности металлических изделий зеркального блеска. Эта операция выполняется на вращающихся полировочных кругах с применением полировочных паст. При обработке отдельных участков полировка производится ручным инструментом. В некоторых случаях применяется химическая или электрохимическая полировка в специально оборудованных ваннах (разновидность травления).
Матование - получение мелкозернистой матовой фактуры на пескоструйных аппаратах. Поверхность изделий, подлежащих матованию, обрабатывается струей сухого песка или абразивной смесью.
Воронение - образование декоративного и антикоррозийного покрытия на поверхности стальных или чугунных изделий в виде окисной пленки. Воронение производится путем нагревания изделия в щелочном растворе или в масляной эмульсии. Полученная в результате воронения окисная пленка имеет сине-фиолетовый, коричневатый или красновато-бурый цвет.
Азотирование - термическое окрашивание металла в газовой среде.
Анодирование - электрохимическая обработка поверхности изделия, способствующая образованию прозрачной и прочной пленки, поддающейся проникающему окрашиванию. С помощью анодирования алюминий может быть окрашен в золотистый и серебристый цвета, а также в любой другой.
Оксидирование (патинирование) - ускоренное образование естественной окисной пленки на поверхности серебряных, модных, бронзовых или латунных изделий в декоративных целях. Оксидирование осуществляется химическим путем в растворе серной печени (смеси полисульфидов), в кислотах или других реактивах.
Серебрение, золочение, хромирование, меднение - нанесение декоративных и антикоррозийных металлических покрытий электролитическим или химическим способом.
«Мороз по жести» - старинный способ создания декоративного покрытия за счет выявления кристаллической структуры на поверхности луженых изделий. Технологический процесс обработки изделий включает лужение, резкое охлаждение заготовок, травление жести раствором соляной кислоты, покрытие поверхности изделий цветным прозрачным лаком
2. Анализ видов приспособлений для художественной обработки металла
В понятие технологическая оснастка входят различные приспособления - механические устройства, используемые для закрепления заготовок при механической обработке, сборки и контроля различных изделий.
По классификация назначению приспособления подразделяют на следующие виды:
1. Станочные - применяемые, для установки и закрепления на станках обрабатываемых заготовок.
2. Для установки и закрепления режущего инструмента.
3. Сборочные приспособления - для соединения сопрягаемых деталей в сборочные единицы и узлы. Их применяют для предварительной сборки упругих эл-тов (пружин), для выполнения соединений с натягом и т.п.
4. Контрольные приспособления - применяют для промежуточного и окончательного контроля размеров деталей.
По уровню специализации приспособления различают:
универсальные - предназначенные для обработки разнообразных заготовок (тиски, 3-х кулачковые патроны (см. рис. 1), делительные столы и головки и т.п.);
специализированные - для обработки заготовок одного типа (различные механизмы со сменными устройствами - делительное приспособление с набором сменных цанг);
специальные - предназначенные для выполнения к/либо одной операции на данной детали (накладные кондукторы - рис. 2 и т.п.).
Рис. 1
Рис. 2
Универсальные приспособления применяют в условиях единичного и мелкосерийного производства, а специализированные и специальные - в условиях крупносерийного и массового, производства.
Рис. 3
В условиях серийного производства применяют также, так называемые универсально-обратимые приспособления. Они состоят из множества нормализованных элементов и допускают быструю и многократную их перекомпоновку, вследствие чего могут быть использованы для выполнения различных операций. Это способствует снижению сроков изготовления и внедрения технологической оснастки.
Существуют две основные системы универсально-обратимых приспособлений, универсально-сборная (УСП) - рис. 3 и универсально-наладочная (УНП).
Система УСП состоит из набора нормализованных деталей, из которых можно быстро, по принципу универсальной собираемости и взаимозаменяемости собирать различные приспособления одноцелевого назначения. После использования собранного пo заявке приспособления его разбирают и детали возвращают на склад; затем из них могут быть собраны новые компоновки. Таким образом, система УСП универсальна только в отношении изготовления приспособлений. Последние же получаются не универсальными, а специальными (одноцелевыми). Система УСП включает набор из 25000-30000 деталей и некоторое количество нормализованных неразборных узлов. Из этого набора можно собирать одновременно до 300 приспособлений.
Система универсально-наладочных приспособлений основана на использовании сменных установочных, зажимных и направляющих элементов, закрепляемых на базе универсального нормализованного приспособления.
К числу нормализованных приспособлений, на базе которых собирают УНП, относятся машинные тиски со сменными губками, скальчатые кондукторы, пневматические патроны со сменными кулачками (рис. 4), цанговые устройства и другие.
Рис. 4
Применение УНП сокращает издержки и сроки технологической подготовки производства, повышает его гибкость. При запуске новой партии обрабатываемых деталей приспособления не снимают со станка, а лишь переустанавливают сменные элементы. Сменные детали и узлы УНП хранят на рабочем месте у станка. Их установка на приспособление осуществляется по центрирующим штырям, штифтам или по направляющим пазам без выверки и занимает по времени около 5 мин. Вследствие этого сокращается время на организацию рабочего места и повышается коэффициент использования станочного оборудования по времени.
Рис. 5
Наличие освоенного парка УНП на действующем заводе облегчает переход на новый объект производства. Сроки подготовки производства могут быть при этом сокращены, так как отпадает необходимость конструирования и изготовления многочисленной специальной оснастки.
Использование приспособлений обеспечивает:
1) повышение производительности труда благодаря сокращению времени на установку и закрепление заготовок (tв); благодаря применению многоместной и многоинструментной обработки (за счёт снижения t0);
2) повышение точности обработки за счёт более точной установки заготовки и настройки станка;
3) облегчение условий труда станочников; расширение технологических возможностей оборудования.
Рис. 6
Скальчатый кондуктор является универсально-налаживаемым приспособлением.
Он комплектуется сменными, нормализованными деталями: кондукторными плитами 6, быстросменными кондукторными втулками, зажимными элементами 7 и установочными элементами 1 и 2.
3. Описание разработки приспособления
Нами было принято решение разработать конструкцию приспособления для растачивания отверстий в детали «рычаг», выдерживая размеры 50H7 и 35H7 мм.
Материал заготовки - сталь 45Л. Станок - сверлильно - фрезерно - расточный - вертикальный 2256ВМФ4. Режущий инструмент - резец 2141 - 0511 ГОСТ 18873-73. Материал режущей части из твердого сплава. Режимы резания: S = 0,35 мм/об; t = 0,4 мм.
Анализ технологической операции
Согласно заданию предлагается разработать конструкцию станочного приспособления для обработки отверстий в детали «рычаг».
Учитывая требуемую точность обработки и шероховатость получаемых поверхностей, можно утверждать, что обработку можно выполнить методом растачивания.
Базирование заготовки производиться по образующим рычага 80 и 53 мм, и по нижней плоскости. Выбранная схема базирования обеспечивает выполнение требуемых размеров и взаимного расположения поверхностей.
Обработка производится на сверлильно - фрезерно - расточный - вертикальный 2256ВМФ4 станке. Основные характеристики станка, необходимые при разработке конструкции приспособления, следующие:
рабочая поверхность стола, мм……………. 630х1000.
Выбор системы станочного приспособления
Учитывая метод обработки (фрезерование) и сравнительно небольшую годовую программу выпуска детали, в данном случае целесообразно применить систему универсально-наладочных приспособлений (УНП), область применения которых охватывает все типы серийного производства.
Конструкция УНП состоит из двух частей: базового блока и сменных наладок к нему. Базовый блок, как правило, стандартизирован и включает в себя корпус, элементы механизации и элементы, позволяющие устанавливать сменные наладки. Наладки проектируются и изготавливаются с учетом конфигурации конкретной заготовки. Таким образом, при проектировании этого приспособления необходимо спроектировать наладку и выбрать для нее стандартизированный базовый блок.
Применение такой системы станочного приспособления сокращает сроки подготовки производства, уменьшает себестоимость изготовления деталей и сокращает время переналадки технической системы обработки при смене объекта производства.
Обоснование и выбор установочных элементов и зажимного устройства приспособления. Расчёт зажимного устройства
Для реализации схемы базирования, указанной на операционном эскизе, необходимо выбрать или спроектировать установочные элементы приспособления.
Для базирования заготовки по 80 выбираем призму 7033-0109 ГОСТ 12197-66, по 53 призму 7030-0035 ГОСТ 12193-66.
Базировании заготовки по поверхности 80 производится призмой и опорой 7035-0290 ГОСТ 4084-68 которая необходима чтобы рычаг не вылетел из неподвижной призмы, из за конструктивной особенности детали. При этом необходимо предусмотреть конструктивные элементы (канавки, прорези, обнизки, пазы и т.д.), обеспечивающие выход режущего инструмента и свободное удаление стружки. Совокупность трех указанных установочных элементов для фрезерного приспособления системы УНП должна образовывать его наладочную часть, устанавливаемую на нижней плите базового блока.
Исходной величиной для выбора базового блока является требуемая величина силы закрепления.
Определим эту силу, для чего составим схему сил и моментов, действующих на заготовку при ее обработке.
При растачивание на заготовку действуют силы закрепления W, реакции опор N, силы трения F= W · f и F= N · t, силы резания Fн и Fv. Сила резания определяется из соотношения:
обработка металл приспособление рычаг
где Ср, х, у, n коэффициенты и показатели системы, определяемые экспериментально; для наших условий: Ср = 300; х = 1; у = 0,75; n = -0,75; t = 0,4 мм глубина резания; s = 0,35 мм/об подача; К коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала и определяемый формулой:
К = (в/750);
где в-предел прочности материала заготовки при растяжении для стали 45Л в = 738 МПа
Скорость резания
где Cv = 350 - коэффициент для скорости резания;
m, x, y - показатели степени, m = 0,20; x = 0,15; y = 0,35;
Kv = Kmv · Knv · Kuv - коэффициент, учитывающий фактические условия резания;
Kmv == 0,91 - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
Knv = 0,9 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности;
Kuv = 1 - коэффициент, учитывающий материал инструмента;
Kv = 0,91 · 0,9 · 1 = 0,82;
Т = 60 мин - время стойкости инструмента;
(м/мин);
Частота вращения шпинделя:
Ближайшее паспортное значение: ,
тогда,
Сила резания:
Тогда максимальный момент кручения будет равен:
Силу закрепления можно найти из уравнения:
Где f - коэффициент трения, значения которого принимаем равными 0,16, коэффициент запаса К = 2,5, Тогда сила закрепления заготовки:
Определяем рабочий диаметр пневмоцилиндра Q:
где - удельное давление сжатого воздуха,
;
- коэффициент полезного действия пневмоцилиндра,
= 0,85…0,95.
D =
Рабочий диаметр пневмоцилиндра выбираем из нормализованного ряда (D = 90 мм).
Описание конструкции и принципа действия приспособления
Конструкция приспособления представляет собой базовый блок, состоящий из корпуса 1 (рисунок 9), в который встроен пневмоцилиндр 7. Шток пневмоцилиндра соединен с рычагом 5, тот в свою очередь с толкателем подвижной призмы 19 которая в совокупности с неподвижной призмой 20 обеспечивают закрепление обрабатываемых заготовок. Корпус устанавливается на стол станка по плоскости А и ориентируется на нем с помощью двух призматических привертных шпонок 21. В корпусе расположены три установочных элемента, это две призмы и опора, которая обеспечивает прижим детали по образующей диаметра 80 мм к неподвижной призме.
После установки детали с упором в опору и неподвижную призму подается сжатый воздух в левую часть пневмоцилидра (см. рисунок), шток поршня передвигается и давит на рычаг, тот на толкатель соединенный с призмой, призма давит на деталь и прижимает ее к неподвижной призме. После снятия давления поршень возвращается в исходное положение под действием пружины.
Расчет приспособления на точность
Расчет приспособления на точность будем осуществлять по методике [5].
В качестве размера, проверяемого на точность, выберем размер 35H7+0,025 мм (см. операционный эскиз), точность которого зависит от конструкции приспособления.
Общая ожидаемая погрешность обработки на стадии проектирования приспособления может быть определена по формуле:
IT,
где К - коэффициент, характеризующий отклонение действительных кривых распределения исследуемых погрешностей от кривых закона нормального распределения (в данном случае обработка производится методом настроенных станков, поэтому К=1,2);
- погрешность установки заготовки в приспособлении;
- погрешность настройки станка;
- величина мгновенного рассеяния размера 35 мм, зависящая от вида обработки; при работе на фрезерных станках высокой точности = 0,001…0,005 мм;
IT- допуск проверяемого на точность размера, IT= 0,025 мм.
Погрешность установки определяется по формуле
=,
где - погрешность базирования,
- погрешность закрепления,
- погрешность положения, вызванная неточностью изготовления и сборки приспособления.
Погрешность базирования для размера 35 мм равна нулю, так как технологическая база обрабатываемой поверхности при установке заготовки в приспособление совпадает с его технологическими базами, то есть =0
Погрешность закрепления вызвана деформацией заготовки под действием сил закрепления. Используя рекомендации методики точностного расчета, величину можно принимать в пределах 0,01…0,1 мм. Учитывая то обстоятельство, что заготовка устанавливается обработанной поверхностью на опору с плоской поверхностью (поверхности колец), величину погрешности закрепления можно принять равной = 0,01 мм.
Погрешность положения может быть определена по формуле:
=
где- погрешность, вызванная неточностью изготовления и сборки установочных элементов приспособления;
- погрешность, определяемая износом установочных элементов приспособления;
- погрешность, вызванная неточностью установки приспособления на столе станка.
Погрешность определятся формуле:
=,
где ус1, ус2… - погрешности, вызванные неточностью изготовления и сборки установочных элементов, влияющие на точность рассматриваемого узла и указанные в технических требованиях сборочного чертежа.
На размер 35 мм в спроектированном приспособлении будет влиять степень неперпендикулярности установочной поверхности наладки относительно базовой поверхности А, то есть =;
Погрешность и определяется формулой
и=2*N,
где N - число контактов заготовки с опорой (можно принять величину N равной годовой программе выпуска деталей Nгод= 5000 шт.),
2 - постоянная, определяемая конфигурацией установочных элементов 2 = 0,002…0,004.
Тогда величина и определится:
и = 0,002 · 5000 = 10 мкм = 0,01 мм.
На точность размера 35 мм влияет погрешность ориентации приспособления на столе станка. Величину с примем равной допуску шпонок, с = 0,011 мм.
Погрешность положения будет равна:
пр=мм.
Погрешность установки определится:
= мм.
Погрешность настройки станка для фрезерных приспособлений определяется формулой:
н=,
где н1 допуск на координату установа, определяющую выполнение рассматриваемого размера, в данном случае н1 = 0,001 мм;
н2 рассеяние положения режущего инструмента, зависящее от квалификации станочника, величину н2 можно принимать в пределах 0,001…0,06 мм. Величина погрешности настройки станка определится:
н= мм.
Величина общей ожидаемой погрешности обработки при выполнении размера 35 мм определится:
35 =1,2мм.
Погрешность механической обработки меньше допуска на размер 35H7+0,025 мм, поэтому считаем, что приспособление пригодно по точности при выполнении этого размера.
Заключение
Искусство художественной обработки металлов прошло длительный путь развития и, опираясь на традиции и знания великих мастеров, продолжает разживаться в современных условиях. Мастерами художественной обработки металлов созданы создано множество произведений вошедших в духовную сокровищницу человечества, в его культуру. В этих произведениях наиболее сильно и ярко выражено мировоззрение той или иной эпохи, понимания людьми красоты.
Для выполнения художественной обработки металлларазработана конструкция универсального наладочного приспособления (УНП). Блок имеет пневмокамеру, которая обеспечивает постоянную по величине силу закрепления и позволяет сократить вспомогательное время при выполнении технологической операции.
Наладочная часть приспособления позволяет реализовать схему базирования заготовки, указанную на операционном эскизе.
Произведен силовой расчет приспособления. Приспособление проверено на точность при получении на операции 35H7+0,025 мм.
Список литературы
Колесов И.М. Основы технологии конструирования. - М.: Высшая школа, 1999.
Кашкаев И.Я., Шейнман Е.Ш. Конструирование вальцов. М.: Высшая школа, 1994.288 с.
Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений. - М.: Машиностроение, 1993.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога / под общ. Ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение. 1998. - 736 с.
Орлов П.И. Основы конструирования. М., 2008.
Справочник конструктора. Общие принципы конструирования / под ред. А.С. Михайлова. 2000.
Станочные приспособления: Справочник / под ред. Б.Н. Вардашкин. - М.: Машиностроение, 1994.
Тихомиров М.С. Основы конструирования. - СПб: Питер, 2007.
Ударов М.С. Сопротивление материалов. - М., 2001.
Хохорев С.А. Конструирование. - М.: Техническая литература, 1999.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Область, объекты, виды профессиональной деятельности. Художественная обработка металла. Трехгранно-выемчатая и скобчатая резьба, ее основные особенности. Суть инкрустации и пирографии. Декорирование стекла с помощью пескоструйной обработки. Тиснение кожи.
курсовая работа [31,2 K], добавлен 29.12.2013Установки без принудительного перемешивания, с электромагнитным перемешиванием в ковше и с дополнительным подогревом металла. Вакуумирование стали в ковше. Порционный и циркуляционный способы вакуумирования. Комбинированные методы обработки металла.
курсовая работа [31,1 K], добавлен 15.06.2011Описание технологических операций - сверления и развертывания для получения отверстий в детали "плита кондукторная". Выбор станочного приспособления для ее обработки. Принцип его действия и расчет на точность. Определение режимов резания и усилия зажима.
курсовая работа [204,4 K], добавлен 17.01.2013Разработка маршрутного плана обработки детали с выбором оборудования и станочных приспособлений. Выбор вида и обоснование способа получения заготовки. Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции. Техпроцесс обработки детали.
дипломная работа [411,8 K], добавлен 14.07.2016Описание конструкции детали "Звездочка на небосклоне" и ее технологический анализ. Схематический план обработки детали "шестерня". Расчет норм расхода металла с определением коэффициента использования металла. Расчет промежуточных припусков заготовки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.12.2011Определение коэффициента использования металла и трудоемкости станочной обработки. Расчет припусков на обработку резанием. Ознакомление с особенностями схемы обработки заготовки на станке. Разработка и характеристика переходов и схем наладки инструмента.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.08.2017Сущность процессов упругой (обратимой) и пластической (необратимой) деформаций металла. Характеристика процессов холодной и горячей деформации. Технологические процессы обработки металла давлением: прессование, ковка, штамповка, волочение, прокат.
реферат [122,4 K], добавлен 18.10.2013Экономическая эффективность обработки металла давлением. Процесс получения поковок горячей объемной штамповки. Расчет режима резания при сверлении. Технология токарной обработки. Преимущества штамповки в закрытых штампах. Точность обработки заготовок.
курсовая работа [92,2 K], добавлен 13.12.2010Особенности сгибания заготовок из тонколистового металла в тисках и при помощи оправок, поочередность всех операций, характеристика инструментов. Анализ типичных дефектов при гибке металла. Этапы гибки прямоугольной скобы и металла круглого сечения.
презентация [399,9 K], добавлен 16.04.2012Различные режимы термомеханической обработки стали. Поверхностное упрочнение стальных деталей. Закалка токами высокой частоты. Газопламенная закалка и старение металла. Обработка стали холодом. Упрочнение металла методом пластической деформации.
презентация [546,9 K], добавлен 14.10.2013
