Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин
Разработка технологического процесса обработки детали. Выбор металлорежущего оборудования и инструмента. Расчёт припусков на обрабатываемые поверхности и режимов резания детали. Проектирование специальных приспособлений для выверки и контроля детали.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.08.2013 |
Размер файла | 125,8 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/
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Определение типа производства
1.2 Сведения о материале заготовки
2. Технологическая часть
2.1 Технологический контроль чертежа детали
2.2 Технологический анализ конструкции детали
2.3 Выбор метода получения заготовки
2.4 Разработка технологического процесса обработки детали
2.5 Выбор оборудования, приспособлений и инструмента
2.6 Расчет припусков на обрабатываемые поверхности детали
2.7. Расчет режимов резания
2.8 Расчет технической нормы времени
3. Конструкторская часть
3.1 Проектирование приспособления для растачивания
3.1.1 Описание конструкции приспособления
3.1.2 Описание принципа действия приспособления
3.1.3 Расчет силы закрепления
3.1.4 Расчет силового механизма
3.2 Проектирование приспособления для радиально-сверлильной операции
3.2.1 Описание конструкции приспособления
3.2.2 Описание принципа действия приспособления
3.2.3 Расчет силы закрепления
3.2.4 Расчет силового механизма
3.2.5 Расчет приспособления на точность
3.3 Проектирование контрольного приспособления
3.3.1 Описание конструкции приспособления
3.3.2 Описание принципа действия контрольного приспособления
3.3.3 Расчёт силы закрепления
3.3.4 Расчёт силового привода
3.3.5 Расчет контрольного приспособления на точность
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет цель - установить наиболее рациональный и экономичный способ обработки. При этом обработка заготовок на металлорежущих станках должна обеспечить выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, правильности контуров и форм и т.д. Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен при его осуществлении обеспечить выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины.
При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать следующие основные направления в развитии технологии машиностроения:
1) Возможно большее сокращение обработки металлов резанием за счет изготовления заготовок, по форме и размерам приближающихся к готовой детали. Такие заготовки повышают технико-экономическую эффективность: уменьшается расход металла вследствие уменьшения припусков, снижается трудоемкость механической обработки и потребность в металлорежущем оборудовании и инструменте, уменьшается себестоимость изготовления деталей.
Более точные отливки получают путем литья в постоянные формы и специальными методами литья.
Значительное уменьшение припусков и объема механической обработки достигается при изготовлении заготовок путем штамповки, методами порошковой металлургии.
2) Применение при механической обработке автоматизированного оборудования, агрегатных станков, алмазного инструмента, быстродействующих приспособлений с гидравлическими и пневматическими зажимными устройствами, оптимальных режимов резания, возможно большее сокращение вспомогательного времени путем использования автоматических загрузочных устройств.
3) Концентрацию значительного количества операций на одном станке для одновременной обработки нескольких поверхностей большим количеством инструментов.
4) Все более широкое применение поточного метода не только в массовом производстве, но и в крупносерийном и серийном.
5) Автоматизацию технологического процесса сборки машин.
6) Повышение качества механической обработки и сборки машин.
1. Общая часть
1.1 Определение типа производства
Тип производства предварительно можно определить исходя из массы детали и объема ее выпуска.
Так как годовой объем выпуска N=3500 штук в год, а масса детали m=158 кг, то по табл. 3.1 [3] находим, что производство - среднесерийное.
1.2 Сведения о материале заготовки
Деталь - корпус изготавливается из конструкционной нелегированной литейной стали 25Л.
Вид поставки - отливки.\
Табл. 1.2.1 Химический состав стали 25Л (ГОСТ 977-88)
Содержание примесных и легирующих элементов, % (по массе) |
|||||
С |
Si |
Mn |
S |
Р |
|
0,22-0,30 |
0,2-0,52 |
0,45-0,9 |
0,05 |
0,05 |
Табл. 1.2.2. Механические свойства стали 25Л (ГОСТ 977-88)
т, МПа |
в, МПа |
5, % |
, % |
KCV, Дж/см2 |
|
235 |
441 |
19 |
30 |
392 |
Технологические свойства
Свариваемость - сваривается без ограничений, кроме деталей после ХТО. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.
Обрабатываемость резанием - при HB 126 - 131, =400 - 450 МПа
Флокеночувствительность - не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости - не склонна.
2. Технологическая часть
2.1 Технологический контроль чертежа детали
Технологический контроль чертежа заключается в проверке данных правильности постановки размеров и допусков на размеры и отклонения.
Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о ней, т.е. все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие ее конфигурацию и возможные способы получения заготовки.
На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, а так же взаимного положения поверхностей.
Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали, ее массе и др.
Чертеж выполнен в соответствии с нормами и правилами ЕСКД.
2.2 Технологический анализ конструкции детали
Деталь - корпус - изготавливается из конструкционной нелегированной стали 25Л, что позволяет в качестве заготовки для нее использовать отливку, поэтому конфигурация наружного контура внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Тем не менее, даже при этом формовка должна производиться с применением стержней, формирующих внутренние полости.
Все обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют трудностей, позволяют вести обработку на проход.
С точки зрения механической обработки нетехнологичны в данной конструкции радиальные отверстия М24-7Н. Их расположение предусматривает предварительную слесарную операцию для зацентровки, либо обработку по кондукторным втулкам.
В остальном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. Расположение осевых резьбовых отверстий допускает многоинструментальную обработку.
2.3 Выбор метода получения заготовки
Произведем выбор метода получения заготовки, исходя из конфигурации детали, марки материала детали и вида его поставки: отливка в земляные формы и отливка в кокиль.
Наиболее универсальным методом является литье в песчаные формы, однако изготовление форм требует больших затрат времени. Так, набивка 1 кубического метра формовочной смеси вручную занимает 1,5 - 2 ч, а с помощью пневматической трамбовки - 1ч. Применение пескомета сокращает время набивки до 6 мин. Литьем в землю по металлическим моделям при машинной формовке получают отливки массой до 10 - 15 тонн при наименьшей толщине стенок 3…8 мм.
Литье в кокиль экономически целесообразно при величине партии не менее 300 - 500 штук для мелких отливок, и 30 - 50 штук для крупных отливок. Производительность способа - до 30 отливок в 1 ч. Этим способом можно получать отливки массой 0,25 - 7 тонн, имеющие точность 13 - 15 квалитетов и параметр шероховатости поверхности Rz 80 - 10.
Стоимость заготовок, получаемых литьём, можно определить по формуле:
Sзаг=(Сi•Мз•kт•kс•kв•kм•kп) - (Мз - Мд)•Sотх ,
где Сi- базовая стоимость 1 кг отливок;
для отливок в земляные формы Сi=36 руб.
для отливок в кокиль Сi=31,8 руб.
Мз = масса заготовки; предварительно принимаем
Мз=Мд/Км
где Км - коэффициент использования материала:
для отливок в земляные формы Км=0,7;
для отливок в кокиль Км=0,8.
Мд =158 кг - масса готовой детали;
для отливок в земляные формы Мз=158/0,7=226 кг;
для отливок в кокиль Мз=158/0,8=198 кг.
Sотх=5 руб. - цена 1 кг отходов.
Значения коэффициентов выбираем по следующим данным:
- в зависимости от точности отливок: kт=1,1 - для отливок 2-го класса точности;
- в зависимости от материала - для отливок из стали углеродистой:
в земляные формы Км=1,22
в кокиль Км=1,18
- в зависимости от группы сложности - для отливок 1-ой группы сложности:
в земляные формы Кс=0,7
в кокиль Км=0,69
- в зависимости от массы отливок:
в земляные формы Кв=0,82
в кокиль Км=0,81
- в зависимости от объема производства отливок:
в земляные формы Кп=1
в кокиль Км=1
Стоимость заготовки, полученной литьём в земляные формы:
Sзаг1=(36•226•1,1•1,22•0,7•0,82•1) - (226-158)•5= 8613руб.
Стоимость заготовки, полученной литьём в кокиль:
Sзаг2=(31,8•198•1,1•1,18•0,69•0,81•1) - (198-158)•5=4368 руб.
Экономический эффект для сопоставления двух способов получения заготовки для детали - корпус может быть рассчитан по формуле:
Эз=(Sзаг1- Sзаг2)•N,
где Sзаг1- стоимость отливки в земляные формы;
Sзаг2- стоимость отливки в кокиль;
N- годовая программа выпуска.
Эз=(8613-4368)•3500=14857500 руб.
Из расчетов следует, что применение в качестве заготовки отливки в кокиль целесообразнее.
2.4 Разработка технологического процесса обработки детали
Операция 005. Токарно-карусельная
А. Установить заготовку на планшайбу, выверить, закрепить по наружной поверхности 465,62 мм.
Переход №1. Точить предварительно торец фланца, выдерживая размер 548,60,875 мм.
Переход №2. Точить окончательно торец фланца, выдерживая размер 547,80,875 мм.
Переход №3. Точить наружную поверхность фланца до 550-1,75 мм на проход.
Переход №4. Точить выточку до 450+1,55 мм, выдерживая размер 50,15 мм.
Б. Переустановить, закрепить по наружной поверхности 550-1,75 мм.
Переход №5. Точить предварительно левый торец, выдерживая размер 540,80,875 мм.
Переход №6. Точить окончательно левый торец, выдерживая размер 540-1,75 мм.
Переход №7. Точить задний торец фланца, выдерживая размер 300,26 мм.
Переход №8. Точить канавку до 445-1,55 мм, выдерживая размер 100,18 мм.
Переход №9. Точить предварительно наружную поверхность корпуса до 451,6h11(-0,4) мм.
Переход №10. Точить выточку 435-1,55 мм, выдерживая размеры 1750,5мм, 2240,575мм, 45°±1°.
Переход №11. Точить окончательно наружную поверхность до 450h9(-0,155) мм.
Переход №12. Точить фаску 2,545.
Операция 010 Универсально-фрезерная
А. Установить заготовку на стол поворотный, закрепить.
Переход №1. Фрезеровать предварительно 6 пазов b=30H11(+0,16) во фланце корпуса, выдерживая размеры 5100,875 мм, 60°±1°.
Переход №2. Фрезеровать окончательно 6 пазов b=32Н9(+0,062) мм во фланце корпуса.
Повернуть фрезерную головку на 90°.
Переход №3. Фрезеровать 12 фасок 2,545 в 6-и пазах.
Операция 015 Горизонтально-расточная
А. Установить заготовку на призму в приспособление, закрепить.
Переход №1. Расточить предварительно центральное отверстие до 358,6Н11(+0,36) мм на проход.
Переход №2. Расточить предварительно отверстие до 380+1,55 мм, выдерживая размер 1040,435 мм.
Переход №3. Расточить окончательно отверстие до 382Н12(+0,57) мм.
Переход №4. Расточить фаску 2,545.
Переход №5. Расточить окончательно отверстие до 359,6Н9(+0,14) мм на проход.
Переход №6. Расточить тонко отверстие до 360Н8(+0,089) мм на проход.
Переход №7. Расточить фаску 2,545.
Переход №8. Расточить фаску 2,545.
Переход №9. Сверлить по программе 6 осевых отверстий 13,9+0,43мм под резьбу М16-7Н на глубину 30±0,26 мм, выдерживая размер 4150,775 мм, 60°±1°.
Переход №10. Зенковать фаски 2,5Ч45° в 6-и отверстиях под резьбу М16-7Н.
Переход №11. Нарезать резьбу М16-7Н в 6-и отверстиях на глубину 26±0,26 мм.
Повернуть стол на 180.
Переход №12. Сверлить по программе 6 осевых отверстий 13,9+0,43мм под резьбу М16-7Н на глубину 30±0,26 мм, выдерживая размер 4150,775 мм 60°±1°.
Переход №13. Зенковать фаски 2,5Ч45° в 6-и отверстиях под резьбу М16-7Н.
Переход №14. Нарезать резьбу М16-7Н в 6-и отверстиях на глубину 26±0,26 мм.
Операция 020 Радиально-сверлильная
А. Установить заготовку на призму в приспособление, закрепить.
Переход №1. Сверлить 2 радиальных отверстия 20,8+0,52 мм под резьбу М24-7Н на проход, выдерживая размеры 75±0,37 мм, 300±0,65 мм.
Переход №2. Цековать 2 отверстия 32+0,62 мм на глубину 10±0,18 мм.
Переход №3. Нарезать резьбу М24-7Н в 2-х отверстиях на проход.
2.5 Выбор оборудования, приспособлений и инструмента
Операция 005. Токарно-карусельная
Станок: токарно-карусельный 1512.
Приспособления: планшайба.
Режущий инструмент:
- резец токарный подрезной отогнутый (правый и левый) с пластиной из твердого сплава Т5К10 по ГОСТ 18879-73;
- резец токарный, проходной отогнутый (правый и левый) с пластиной из твердого сплава Т5К10 и углом в плане 90° по ГОСТ 18868-73;
Операция 010. Универсально-фрезерная
Станок: Универсально-фрезерный 6Р83Ш
Приспособление: стол поворотный.
Режущий инструмент:
- фреза концевая из быстрорежущей стали Р6М5, 30мм, l=45, L=170, z=3 по ГОСТ 17026-71;
- фреза концевая из быстрорежущей стали Р6М5, 32мм, l=53 мм, L=170, z=3 по ГОСТ 17026-71;
- фреза одноугловая с углом =45° из быстрорежущей стали Р6М5, D=40 мм, z=12 по ТУ 2-035-526-76.
Операция 015. Горизонтально-расточная
Станок: Горизонтально-расточной 2А622Ф4-1
Приспособление: для растачивания.
Режущий инструмент:
- резец расточной с пластиной из твердого сплава Т5К10 по ГОСТ 18879-73;
- резец расточной с пластиной из твердого сплава Т30К4 по ГОСТ 18879-73;
- резец токарный, проходной отогнутый (правый и левый) с пластиной из твердого сплава Т5К10 и углом в плане 90° по ГОСТ 18868-73;
- сверло спиральное Р6М5, 13,9 мм, l=120 мм по ГОСТ 2092-77;
- зенковка Р6М5, 20 мм по ГОСТ 21585-76;
- метчик Р6М5, М16 по ГОСТ 21 586-77.
Операция 020. Радиально-сверлильная
Станок: Радиально-сверлильный 2М55.
Приспособление: кондуктор.
Режущий инструмент:
- сверло спиральное Р6М5, 20,8 мм, l=170 мм по ГОСТ 2092-77;
- цековка Р6М5, 32 мм по ГОСТ 21585-76;
- метчик Р6М5, М24 по ГОСТ 21 586-77.
2.6 Расчет припусков на обрабатываемые поверхности детали
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия 360Н8(+0,089) мм проводим аналитическим способом по методике, изложенной в ([1], табл. 4.1, с.61), на остальные обрабатываемые поверхности принимаем табличные припуски и допуски по ГОСТ 7829-70.
Технологический маршрут обработки отверстия 360Н8(+0,089) мм состоит из трех переходов: чернового, чистового и тонкого растачивания. Базами для заготовки служат наружный диаметр 450h9(-0,155) мм и задний торец фланца.
Расчет припусков на обработку 360Н8(+0,089) мм приведен в табл. 2.7.1, которая заполняется по мере расчетов.
Значения Rz и Т, характеризующие качество поверхности отливок в кокиль определяем по табл. 4.3 ([1], с. 63): Rz=200мкм; Т=300мкм. Для чернового, чистового и тонкого растачивания значения Rz и Т находим по табл. 4.6 ([1], с. 65) и заносим в табл. 2.7.1:
- черновое растачивание: Rz=50мкм; Т=50мкм;
- чистовое растачивание: Rz=20мкм; Т=25мкм;
- тонкое растачивание: Rz=5 мкм; Т=10 мкм.
Суммарное значение пространственных отклонений для заготовок при их установке на призмах определяется по формуле:
з=кор
Коробление отверстия учитываем как в диаметральном, так и в осевом направлении, поэтому:
кор=v((к•d)2+(к•l)2),
где к=2 мкм - удельное коробление отливок в кокиль принимаем по ([1], табл. 4.8, с.71);
d=360 мм - диаметр отверстия;
l=540 мм - длина отверстия;
з=v((2•360)2+(2•540)2)=1298 мкм.
Остаточное пространственное отклонение после чернового и чистового растачивания определяем по формуле
1= ky•з
Коэффициент уточнения формы ky принимаем по рекомендациям, приведенным на с.73, [1].
1=0,06•1298=78 мкм.
2=0,04•1298=52 мкм.
Погрешность установки при черновом растачивании:
е1=v еб2+ е32
где еб - погрешность базирования заготовки; при установке на призму погрешность базирования определяется по следующей формуле:
еб=/2sin,
где =155 мкм - допуск на наружный диаметр корпуса;
- половина угла призмы: =60
еб=155/2sin60=90 мкм
е3=120 мкм - погрешность закрепления.
Таким образом, е1= мкм.
Остаточная погрешность установки при чистовом и тонком растачивании:
е2=0,06е1=0,06150=9 мкм
е3=0,04е1=0,04150=6 мкм
Заносим остальные данные в табл. 2.7.1 и на их основании ведем расчеты минимальных значений межоперационных припусков, пользуясь формулой:
2zmin=2•(Rzi-1+Ti-1+v2i-1+еі2)
Минимальный припуск под растачивание:
- черновое: 2zmin=2•(200+300+v12982+1502)=2•1807мкм
- чистовое: 2zmin=2•(50+50+v782+92)=2•179мкм
тонкое: 2zmin=2•(20+25+v522+62)=2•98мкм
Определяем расчетный размер путем вычитания расчетного минимального припуска после каждого технологического перехода.
- для чистового растачивания: dр2=360,089-0,196=359,893мм;
- для чернового растачивания: dр1=359,893-0,358=359,535мм;
- для заготовки: dрз=359,535-3,614=355,921мм.
Значения допусков каждого перехода принимаются по табл. 2 ([2], с. 441) в соответствии с квалитетом того или иного вида обработки:
- для тонкого растачивания допуск равен 89 мкм;
- для чистового растачивания допуск равен 140 мкм;
- для чернового растачивания допуск равен 360 мкм;
- допуск на отверстие в отливке равен 4000 мкм.
Наименьшие предельные размеры определяем из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов:
- для тонкого растачивания:
dmax3=360,089 мм;
dmin3=dp3-3=360,089-0,089=360мм;
- для чистового растачивания:
dmax2=359,893 мм;
dmin2=dp2-2=359,893-0,140=359,753мм;
- для чернового растачивания:
dmax1=359,535мм;
dmin1=dp1-1=359,535-0,36=359,175мм;
- для заготовки:
dmax заг=355,921мм;
dmin заг=dp заг-заг=355,921-4=351,921 мм.
Минимальные предельные значения припусков Zminпр равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения Zmахпр - соответственно разности наименьших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов:
- для тонкого растачивания:
2Zmin3пр=360,089-359,893=0,196мм=196 мкм;
2Zmах3пр=360-359,753=0,247мм=247 мкм;
- для чистового растачивания:
2Zmin2пр=359,893-359,535=0,358мм=358 мкм;
2Zmах2пр=359,753-359,175=0,538мм=578 мкм;
- для чернового растачивания:
2Zmin1пр=359,535-355,921=3,614 мм=3614 мкм;
2Zmах1пр=359,175-351,921=7,254 мм=7254 мкм.
Общие припуски определяем, суммируя промежуточные припуски:
2Z0 min=196+358+3614=4168 мкм;
2Z0 mах=247+578+7254=8079 мкм.
Все результаты сводим в табл. 2.7.1 и на основании этих результатов строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку мм (рис. 2.7.1)
Таблица 2.7.1
Маршрут обработки поверхности 360Н8+0,089 мм |
Элементы припуска |
Расчет-ный припуск 2Zmin, мкм |
До-пуск , мкм |
Расчетный размер, dp, мм |
Предельный размер, мм |
Предельные значения припусков, мкм |
||||||
Rz |
Т |
dmin |
dmax |
2Zпрmin |
2Zпрmax |
|||||||
Заготовка |
200 |
300 |
1298 |
4000 |
355,921 |
351,921 |
355,921 |
|||||
Черновое растачивание |
50 |
50 |
78 |
150 |
2•1807 |
360 |
359,535 |
359,175 |
359,535 |
3614 |
7254 |
|
Чистовое растачивание |
20 |
25 |
52 |
9 |
2•179 |
140 |
359,893 |
359,753 |
359,893 |
358 |
578 |
|
Тонкое растачивание |
5 |
10 |
6 |
2•98 |
89 |
360,089 |
360 |
360,089 |
196 |
247 |
||
Итого |
4168 |
8079 |
Припуски на остальные обрабатываемые поверхности принимаем по ГОСТ 26645-85 и приводим в графической части проекта.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2.7 Расчет режимов резания
Аналитическим способом рассчитываем режимы резания для обработки поверхности 360Н8(+0,089) мм по методике, приведенной в ([2], с.265.
Черновое растачивание. Исходные данные:
1. материал изделия - Сталь 25Л.
2. Обрабатываемый диаметр: D=360Н8(+0,089) мм.
3. Материал режущей части инструмента - Т5К10.
4. Станок - горизонтально-расточной 2А622Ф4-1.
5. Глубина резания, мм. Принимаем t=6,4 мм.
6. Подача S, мм/об. Принимаем подачу S=0,8 мм/об ([2], табл. 12, с.267) и корректируем ее с паспортным значением: S=0,8мм/об
Скорость резания V, м/мин определяется по эмпирической формуле:
V=(Cv/(Tm •tx •Sy))•Kv , (3.4.1)
где Т- период стойкости инструмента, принимаем Т=120мин;
Коэффициенты принимаем по ([2], табл. 17, с.269):
- Cv=350;
- x=0,15;
- y=0,35;
- m=0,2.
Коэффициент Кv определяется по формуле:
Kv=KMv•KПv•КИv (3.4.2), ([2], с.265),
где KMv- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;
KПv -коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;
КИv - коэффициент, учитывающий материал инструмента.
KMv=Кг•(750/в)nv, (3.4.3) ([2], табл. 1, с.261),
где в - предел прочности, для стали 25Л: в=441 МПа.
Коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, Кг, и показатель степени nv определяем по табл. 2 ([2], с.262): Кг=1,0; nv=1,0.
KMv =1,0•(750/441)1,0=1,7
KПv =0,8 ([2], табл. 5, с.263)
КИv =0,65 ([2], табл. 6, с.263)
Kv=1,7•0,8•0,65=0,884
V=((350/1200,2•6,40,15•0,80,35))•0,884=97,2 м/мин.
Расчетное число оборотов шпинделя рассчитываем по формуле:
nр=1000•V/р•D,
где D=65мм - обрабатываемый диаметр.
nр=1000•97,2/3,14•358=86,5 мин-1
По паспорту станка принимаем nст=80 мин-1
Тогда фактическую скорость рассчитываем по формуле:
Vф= р•D•nст/1000=3,14•358•80/1000=89,93 м/мин.
Сила резания Рz, Н.
Силу резания рассчитываем по формуле:
Pz=10•Cp•tx •Sy •Vn •Kр , (3.4.4) ([2], с.271),
где постоянная Ср и показатели степени х, у, n принимаем по табл. 22 ([2], с.273).
Ср=300; х=1,0; у=0,75; n=-0.15
Кр - поправочный коэффициент, определяющийся по формуле:
Кр=КМр•Кр•Кр•Кр•Кrр , (3.4.5) ([2], с.271),
где КМр- коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала:
КМр=(в/750)n, (3.4.6),
где n=0,75 ([2], табл. 9, с.264)
КМр=(441/750)0,75=0,67
Кр; Кр; Кр; Кrр - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента:
Кр=1,0; Кр=1,1; Кр=1,0; Кrр=0,93 ([2], табл. 23, с.275)
Кр=0,898•1,0•1,1•1,0•0,93= 0,92
Рz=10•300•6,41•0,80,75•89,93-0,15•0,67=5541 Н
Мощность резания N, кВт
Мощность резания рассчитывается по формуле:
N=Pz•V/(1020•60), ([2], с.271)
N=(5541•89,93)/(1020•60)=8,14 кВт.
Чистовое растачивание.
Скорость резания.
Все параметры и коэффициенты остаются прежними, кроме глубины резания и подачи: t=0,5мм; S=0,25мм/об. По паспорту станка S=0,25 мм/об.
Коэффициенты принимаем по ([2], табл. 17, с.269):
- Cv=420;
- x=0,15;
- y=0,2;
- m=0,2.
V= ((420/1200,2•0,60,15•0,250,2))•0884= 203 м/мин.
Расчетное число оборотов шпинделя:
nр=1000•203/3,14•359,6=179,8 мин-1
По паспорту станка принимаем nст=180 мин-1
Тогда фактическая скорость:
Vф= р•D•nст/1000=3,14•359,6•180/1000=203,2 м/мин.
Сила резания:
Рz=10·300•0,61•0,250,75•203,2-0,15•0,67=192,14 Н.
Мощность резания:
N=(203,2•192,14)/(1020•60)=0,64 кВт.
Тонкое растачивание.
Скорость резания, марку твердого сплава инструмента и подачу принимаем по ([2], табл. 19, с.271):
Скорость резания: Vр=250-300 м/мин.
- материал режущей части инструмента - Т30К4.
- глубина резания, мм. Принимаем t=0,2 мм.
- подача S, мм/об. Принимаем подачу S=0,06-0,12 мм/об и корректируем ее с паспортным значением: S=0,09 мм/об.
Расчетное число оборотов шпинделя:
nр=1000•275/3,14•360=243,3 мин-1
По паспорту станка принимаем nст=250 мин-1
Тогда фактическая скорость:
Vф= р•D•nст/1000=3,14•360•250/1000=282,6 м/мин.
Сила резания:
Рz=10·300•0,21•0,090,75•282,6-0,15•0,67=28,33 Н.
Мощность резания:
N=(282,6•28,33)/(1020•60)=0,13 кВт.
На остальные переходы и операции назначаем режимы резания по общемашиностроительным нормативам режимов резания и заносим их в таблицу 2.8.1. и в таблицы операционных эскизов, которые представлены в графической части дипломного проекта.
Таблица 2.8.1
№ пер. |
Sо, мм/об. |
Sм, мм/мин |
t, мм |
Число проходов |
V, м/мин |
n, мин-1 |
|
Операция 005 Токарно-карусельная |
|||||||
1 |
0,8 |
50,4 |
7 |
1 |
89,6 |
63 |
|
2 |
0,25 |
25 |
0,8 |
1 |
142,2 |
100 |
|
3 |
0,8 |
40 |
5,2 |
1 |
86,3 |
50 |
|
4 |
0,8 |
50,4 |
5 |
1 |
98,9 |
63 |
|
5 |
0,8 |
64 |
7 |
1 |
101,7 |
80 |
|
6 |
0,25 |
31,25 |
0,8 |
1 |
152,6 |
125 |
|
7 |
0,8 |
50,4 |
3,6 |
1 |
98,9 |
63 |
|
8 |
0,09 |
7,2 |
10 |
1 |
116,8 |
80 |
|
9 |
0,8 |
64 |
7 |
1 |
113,3 |
80 |
|
10 |
0,8 |
64 |
8,3 |
1 |
109,3 |
80 |
|
11 |
0,25 |
31,25 |
0,8 |
1 |
169,5 |
125 |
|
12 |
0,25 |
31,25 |
2,5 |
1 |
169,5 |
125 |
|
Операция 010 Универсально-фрезерная |
|||||||
1 |
0,075 |
23,4 |
30 |
6 |
29,67 |
315 |
|
2 |
0,12 |
75,6 |
1 |
6 |
63,3 |
630 |
|
3 |
0,2 |
80 |
2,5 |
6 |
50,2 |
400 |
|
Операция 015 Горизонтально-расточная |
|||||||
1 |
0,8 |
64 |
6,4 |
1 |
89,93 |
80 |
|
2 |
0,8 |
64 |
5,35 |
2 |
95,4 |
80 |
|
3 |
0,25 |
31,25 |
1 |
1 |
150 |
125 |
|
4 |
0,25 |
31,25 |
2,5 |
1 |
150 |
125 |
|
5 |
0,25 |
45 |
0,5 |
1 |
203,2 |
180 |
|
6 |
0,09 |
22,5 |
0,2 |
1 |
282,6 |
250 |
|
7 |
0,25 |
31,25 |
2,5 |
1 |
141,3 |
125 |
|
8 |
0,25 |
31,25 |
2,5 |
1 |
141,3 |
125 |
|
9 |
0,25 |
125 |
6,95 |
6 |
21,98 |
500 |
|
10 |
0,1 |
25 |
2,5 |
6 |
10,9 |
250 |
|
11 |
2 |
126 |
2 |
6 |
3,16 |
63 |
|
12 |
0,25 |
125 |
6,95 |
6 |
21,98 |
500 |
|
13 |
0,1 |
25 |
2,5 |
6 |
10,9 |
250 |
|
14 |
2 |
126 |
2 |
6 |
3,16 |
63 |
|
Операция 020 Радиально-сверлильная |
|||||||
1 |
0,2 |
80 |
10,4 |
2 |
26,1 |
400 |
|
2 |
0,1 |
10 |
5,6 |
2 |
10,05 |
100 |
|
3 |
3 |
120 |
3 |
2 |
3,01 |
40 |
2.8 Расчет технической нормы времени
Технические нормы времени в условиях серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.
В серийном производстве определяется норма штучно-калькуляционного времени :
,
где n-число деталей в партии, шт;
Тп.з.- подготовительно-заключительное время на операцию, мин;
Тшт.- штучное время:
,
где - основное время, мин;
- вспомогательное время, мин;
- время на обслуживание рабочего места, мин;
- время перерывов на отдых и личные надобности, мин.
Основное время на переход определяется по формуле:
,
где L - длина пути, проходимого инструментом в направлении подачи, мм;
- длина обрабатываемой поверхности, мм;
- величина врезания и перебега инструмента, мм;
- дополнительная длина на взятие пробной стружки, мм;
n - число оборотов шпинделя, мин/об;
- подача инструмента, мм/мин;
S - подача инструмента, мм/об;
i - число проходов.
Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:
,
где - время на установку и снятие детали, мин;
- время на закрепление и открепление детали, мин;
- время на приемы управления, мин;
- время на измерение детали, мин;
В серийном производстве для всех остальных операций и по отдельности не определяются. В нормативах дается сумма этих двух составляющих в процентах от оперативного времени.
Оперативное время:\
Общее время на обслуживание рабочего места и отдых в серийном производстве:
где - затраты времени на отдых в процентном отношении к оперативному.
Результаты расчетов технической нормы времени представлены в табл. 2.9.1.
Табл. 2.9.1. Сводная таблица технических норм времени по операциям
№ пер. |
То |
Тв |
Топ |
Тоб.от |
Тшт |
Тп-з |
Тш-к |
|||
Ту.с+Тз.о |
Туп |
Тиз |
||||||||
Операция 005 Токарно-карусельная |
||||||||||
1 |
2,18 |
4,2 4,2 |
2,62 2,62 |
1,8 1,8 |
45,58 45,58 |
3,19 3,19 |
48,77 48,77 |
27 27 |
49,1 49,1 |
|
2 |
4,4 |
|||||||||
3 |
1,07 |
|||||||||
4 |
1,03 |
|||||||||
5 |
1,01 |
|||||||||
6 |
2,08 |
|||||||||
7 |
0,88 |
|||||||||
8 |
1,4 |
|||||||||
9 |
7,8 |
|||||||||
10 |
2,2 |
|||||||||
11 |
12,8 |
|||||||||
12 |
0,11 |
|||||||||
Операция 010 Универсально-фрезерная |
||||||||||
1 |
8,2 |
4,2 |
1,75 |
1,2 |
20,35 |
1,42 |
21,77 |
23 |
22,05 |
|
2 |
2,38 |
|||||||||
3 |
2,62 |
|||||||||
Операция 015 Горизонтально-расточная |
||||||||||
1 |
6,25 |
3,7 |
2,8 |
2,3 |
48,99 |
3,43 |
52,42 |
19 |
52,65 |
|
2 |
3,34 |
|||||||||
3 |
3,42 |
|||||||||
4 |
0,11 |
|||||||||
5 |
6,58 |
|||||||||
6 |
13,15 |
|||||||||
7 |
0,11 |
|||||||||
8 |
0,11 |
|||||||||
9 |
1,52 |
|||||||||
10 |
0,72 |
|||||||||
11 |
1,32 |
|||||||||
12 |
1,52 |
|||||||||
13 |
0,72 |
|||||||||
14 |
1,32 |
|||||||||
Операция 020 Радиально-сверлильная |
||||||||||
1 |
2,375 |
3,9 |
1,6 |
1,2 |
12,85 |
0,9 |
13,75 |
17 |
13,95 |
|
2 |
2,4 |
|||||||||
3 |
1,37 |
3. Конструкторская часть
Станочные приспособления расширяют технологические возможности металлорежущего оборудования, повышают производительность обработки заготовок, облегчают условия труда рабочих и повышают культуру производства на предприятии.
В процессе проектирования станочного приспособления необходимо соблюдать правила выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработке, удобную установку, контроль и снятие детали, свободное удаление стружки, удобство управления станком и приспособлением, а также условия, обеспечивающие безопасность работы и обслуживание данного приспособления.
При разработке конструкции станочного приспособления необходимо стремиться к уменьшению времени на установку и съем обрабатываемой детали, к повышению режимов резания.
3.1 Проектирование приспособления для растачивания
3.1.1 Описание конструкции приспособления
Приспособление предназначено для закрепления заготовки корпуса при обработке на операции 015 горизонтально-расточной.
Приспособление для растачивания состоит из плиты 1, к которой при помощи винтов 9 и штифтов 10 крепятся две призмы 2. По центру передней призмы запрессован цилиндрический палец 8, предназначенный для базирования заготовки. Для закрепления заготовки предусмотрены два пневмоцилиндра одностороннего действия. Пневмоцилиндр состоит из основания 3, прикрепленного к плите 1 посредством винтов 12, корпуса 4, поршня 6, возвратной пружины 7 и направляющей крышки 5, которая монтируется на корпусе 4 при помощи винтов 13. Для обеспечения герметичности предусмотрены уплотнительные кольца 15 и 16. Зажим осуществляется одновременно двумя пневмоцилиндрами посредством прихвата 7. Усилие на штоках к прихвату передаётся при помощи быстросъёмных шайб 11.
3.1.2 Описание принципа действия приспособления
Заготовку устанавливают на призмы 2 обработанной цилиндрической поверхностью 450h9(-0,153) мм с упором в заднюю часть фланца и базируют ее по одному из пазов во фланце посредством цилиндрического пальца 8. Затем по выточкам в штоках пневмоцилиндров устанавливают прихват 7 и стопорят его быстросъёмными шайбами 11. При подаче сжатого воздуха в рабочие (верхние) полости пневмоцилиндров поршни 6 со штоками одновременно перемещаются вниз и зажимают заготовку. После обработки сжатый воздух удаляют из рабочих полостей цилиндров, при этом за счёт возвратной пружины 14 поршни 6 со штоками перемещаются вверх и освобождают заготовку. Затем снимают быстросъёмные шайбы 11 и прихват 7. После чего удаляют заготовку, устанавливают следующую и повторяют перечисленные операции в той же последовательности.
3.1.3 Расчет силы закрепления
Сила закрепления, приложенная к заготовке, должна предотвратить поворот заготовки относительно установочных элементов приспособления под действием момента резания Мрез и осевой силы Рх и обеспечить надежное закрепление в течение всего времени обработки.
Величину момента резания определим по формуле:
Мрез= Рz•R,
где Рz=5541 Н - максимально возможная сила резания при растачивании (см. п. 2.8.);
R=0,18 м - радиус обрабатываемого отверстия.
Мрез=55410,18=997,38 Нм
Силу закрепления рассчитываем из условия непроворачивания заготовки в приспособлении при обработке.
Исходя из схемы закрепления (см. графическую часть «Операционные эскизы», лист 2), силу зажима определяем по формуле:
W=2kМрез/(f1+f2sin/2)D,
где W - сила зажима, Н;
k =2 - коэффициент запаса;
Мрез=997,38 Н•м - момент резания:
f1=0,16 - коэффициент трения между прихватом и заготовкой;
f2=0,16 - коэффициент трения между заготовкой и опорными поверхностями призм;
=120 - угол призмы$
D=0,36 м - диаметр обрабатываемого отверстия.
W=22997,38/(0,16+0,16sin120/2)0,36=26940 Н
Проверку на отсутствие осевого смещения заготовки в этом случае выполняем по формуле:
W=kРх/(f1+f2sin/2)
где Рх - сила подачи (осевая сила).
Осевую силу определяем по приближённой формуле:
Pх=(0,5-0,6)Рz=(0,5-0,6)5541=3209 Н
Тогда сила зажима, необходимая для удержания заготовки от действия осевой силы:
W=23209/(0,16+0,16sin120/2)=21537 Н
Для расчёта зажимного устройства принимаем большее из полученных значений силы зажима.
3.1.4 Расчет силового механизма
В качестве силового привода используем поршневой пневмоцилиндр одностороннего действия. Усилие зажима создается непосредственно на штоке цилиндра, поэтому диаметр поршня можно определить по формуле:
D=v4•W /(р•з•р) ,
где з - КПД привода, з=0,9;
р - рабочее давление сжатого воздуха в пневмосистеме, р=0,63 МПа.
D=v4•26940/(3,14•0,9•0,63)=246 мм
Принимаем стандартное большее значение диаметра пневмоцилиндра: D=250мм.
В целях минимизации размеров приспособления и обеспечения более равномерного распределения зажимного усилия принимаем два пневмоцилиндра с диаметром поршня D=125мм.
3.2 Проектирование приспособления для радиально-сверлильной операции
деталь обработка припуск резание
3.2.1 Описание конструкции приспособления
Приспособление предназначено для закрепления заготовки корпуса при обработке на операции 020 радиально-сверлильной.
Приспособление состоит из плиты 1, к которой при помощи винтов 14 и штифтов 15 крепятся две призмы 2. По центру передней призмы запрессован цилиндрический палец 6, предназначенный для базирования заготовки.
Закрепление заготовки осуществляется закручиванием рукояток 20, усилие передаётся посредством быстросъёмных прихватов 5, снабжённых латунными накладками 9 для предотвращения повреждения чисто обработанных поверхностей отверстий корпуса, по которым происходит зажим.
К плите 1 при помощи болтов 13 и штифтов 16 крепится стойка 3, в верхней части которой запрессован палец 7. Относительно него по скользящей посадке вращается кронштейн 4 со сменными кондукторными втулками 11, которые крепятся к нему винтами 12.
В рабочее положение кронштейн 4 устанавливают при помощи установочного винта 25, который крепится к стойке посредством уголка 10 и винтов 23. Фиксируют кронштейн затяжкой рукоятки 21
3.2.2 Описание принципа действия приспособления
В начальный момент времени перед установкой заготовки кронштейн 4 отведён в нерабочее положение.
Заготовку устанавливают на призмы 2 обработанной цилиндрической поверхностью 450h9(-0,153) мм с упором в торец и базируют ее по симметрично расположенному обрабатываемым отверстиям пазу во фланце корпуса посредством цилиндрического пальца 6. Затем устанавливают быстросъёмные прихваты 5 в рабочее положение и затяжкой рукояток 20 закрепляют заготовку. Кронштейн 4 поворачивают до упора в установочный винт 24 в рабочее положение и затяжкой рукоятки 21 зажимают его и производят обработку.
После сверления отверстий затяжку кронштейна ослабляют и отводят его в нерабочее положение. Затем производят последующую обработку отверстий.
После чего удаляют заготовку, устанавливают следующую и повторяют перечисленные операции в той же последовательности.
3.2.3 Расчет силы закрепления
Сила закрепления, приложенная к заготовке, должна предотвратить поворот заготовки относительно установочных элементов приспособления под действием момента сверления и обеспечить надежное закрепление в течение всего времени обработки.
При сверлении радиальных отверстий в корпусе момент сверления Мсв поворачивает заготовку вокруг оси сверла и приподнимает её на призмах 2. Сила зажима приложена к прихватам 5 (схему закрепления см. в графической части «Операционные эскизы», лист 3). Без учёта силы подачи силу зажима определяем по формуле:
W=2kМрез/(f1+f2sin/2)d,
где W - сила зажима, Н;
k =2 - коэффициент запаса;
Мсв - момент сверления, Н•м;
f1=0,16 - коэффициент трения между прихватом и заготовкой;
f2=0,16 - коэффициент трения между заготовкой и опорными поверхностями призм;
=120 - угол призмы$
d=0,0208 м - диаметр сверла.
Величину момента сверления определим по формуле теории резания:
Мсв=10•Cм•dq •Sy •Kр,
где постоянная См и показатели степени q, y принимаем по табл. 22 [2]:
См=0,034; у=0,8; q=2;
Кр - поправочный коэффициент силы резания:
КМр=(в/750)n, (3.4.6),
где n=0,75 ([2], табл. 9, с.264)
КМр=(441/750)0,75=0,67
Подача сверла: S=0,2 мм/об.
Диаметр сверления: d=20,8 мм.
Мсв=10•0,034•20,82•0,20,8•0,67=27,6 Нм
Осевую силу определяем по формуле:
Pх=10•Cp• dq •Sy •Kр=106820,80,20,70,67=3072 Н.
где Ср=68; у=0,7; q=1;
Тогда сила зажима:
W=2227,6/(0,16+0,16sin120/2)0,0208=17692 Н
С учётом силы подачи:
W=17692-3072=14620 Н
3.2.4 Расчет силового механизма
В качестве силового привода используем винтовой механизм. Исходя из необходимости закрепления заготовки по двум точкам ввиду её размеров и принятой схемы закрепления, а также возможности повреждения тонко обработанной поверхности корпуса ввиду большого значения силы зажима, разбиваем винтовой механизм на два механизма. Таким образом, сила зажима на каждом из них:
W=14620/2=7310 Н
По табл. 4 [4, с.386] при известной силе закрепления принимаем резьбу М16, шаг резьбы Р=2мм, внутренний диаметр d1=13,835 мм, средний диаметр d2=14,701 мм, напряжение растяжения винта р=69 МПа.
По табл. 5 [4, с.387] вычисляем момент затяжки:
М=0,2Wd=0,273100,016=17,54 Нм
где d=0,016 м - наружный диаметр резьбы.
Длину рукоятки, необходимую для обеспечения требуемого усилия рассчитываем по формуле:
LМ/147=17,54/147=0,119 м =119 мм,
где 147 Н - усилие на рукоятке, создаваемое рукой человека.
По табл. 130 [4, с.231] выбираем стандартную рукоятку с шаровой головкой 7061-0026 ГОСТ 3055-69, длина рукоятки L=125 мм, материал - сталь 45, твёрдость HRCэ 32…37.
Зная материал и твёрдость рукоятки по табл. 7 [4, с.391] находим [р]=120-140 МПа. Таким образом, прочность рукоятки на растяжение обеспечивается, так как [р]=120-14069 МПа.
3.2.5 Расчет приспособления на точность
Расчет приспособления на точность сводится к определению допустимых погрешностей, связанных с приспособлением.
В общем случае расчет можно произвести по формуле:
k(б2+з2+изг.пр2+изн.пр2+уст.пр2+г.ст2+н2+(0,5)2)1/2,
где k - коэффициент рассеяния случайных величин: k=1,2;
=0,74 - допуск на координирующий размер (расстояние от торца корпуса до центра обрабатываемого отверстия;
б - погрешность базирования; б=0, т. к. измерительная и технологическая базы совпадают.
з - погрешность закрепления, по табл. 4.10 [1, с.81] з=0,12 мм;
г.ст - погрешность геометрии станка, влияющая на точность координирующего размера; г.ст=0, так как обработка ведется по кондукторным втулкам.
н - погрешность настройки инструмента; в данном случае будет равна суммарному смещению оси сверла в кондукторной втулке:
н=s1+s2,
где s1 - односторонний максимальный радиальный зазор между втулкой и инструментом; равен половине наибольшего диаметрального зазора между сверлом (20,8-0,013) мм и отверстием в кондукторной втулке (20,8F7(+0,02+0,041)):
s1=(0,041+0,013)/2=0,027 мм
s2 - смещение оси сверла от перекоса:
s2=2s1m/l,
где l=32 мм - длина кондукторной втулки;
m=7 мм - расстояние от торца кондукторной втулки до обрабатываемой
s2=20,0277/32=0,019 мм
Таким образом, погрешность настройки:
н=0,027+0,019=0,046 мм
изг.пр - погрешность изготовления приспособления (искомая величина);
изн.пр - погрешность, связанная с износом установочных и направляющих элементов приспособления; в данном случае равна допуску на износ кондукторной втулки изн.пр=0,025 мм.
уст.пр -погрешность установки приспособления на станке; в данном случае не может влиять на точность координирующего размера, так как обработка ведется по кондукторным втулкам: уст.пр=0.
0,741,2(0,122+изг.пр2+0,0252+0,0462+(0,50,74)2)1/2
изг.пр 0,47 мм
Таким образом, допуск изготовления приспособления по координирующему размеру 75 мм равен 0,47 мм.
3.3 Проектирование контрольного приспособления
3.3.1 Описание конструкции приспособления
Контрольное приспособление предназначено для измерения соосности наружной цилиндрической поверхности корпуса 450h9(-0,153) мм и отверстия 360Н8(+0,089) мм.
Приспособление состоит из корпуса 2, на котором по скользящей посадке вращается кронштейн 4. В отверстие кронштейна запрессована державка 5, в которой крепится индикатор часового типа 1 посредством нажимного винта 14. Для устранения перекоса кронштейна в процессе измерения предусмотрена тарельчатая пружина 7, жёсткость которой регулируется двумя гайками 8. В качестве центрирующего элемента применили тарельчатые пружины 9, которые приводят в рабочее положение при затяжке рукоятки 13. Усилие на пружины передаётся посредством нажимного кольца 6 и штока 3, который запрессован в отверстие кольца и поджат к нему гайкой 11. Для установки и снятия приспособления в процессе измерения предусмотрены рым-болты 10.
В целях уменьшения массы приспособления корпус 2, нажимное кольцо 6 и кронштейн 4 изготовлены литьём.
3.3.2 Описание принципа действия контрольного приспособления
Для проведения измерения приспособление устанавливают на торец корпуса и базируют по точному отверстию 360Н8(+0,089) мм. Затем затягивают рукоятку 13, при этом шток 3 с нажимным кольцом перемещаются вверх и разжимают тарельчатые пружины 9, которые центрируют положение приспособления относительно базовой оси детали. Измерительный наконечник индикатора 1 упирают в проверяемую поверхность. После этого, вращая циферблат индикатора, устанавливают его таким образом, чтобы острие стрелки индикатора совпало с нулем на циферблате. Затем делают полный оборот кронштейна вокруг детали. Величину соосности определяют как наибольшую алгебраическую разность показаний индикатора.
3.3.3 Расчёт силы закрепления
В качестве центрирующего элемента выбираем оправку с тарельчатыми пружинами.
По табл. 4 [4, с.355] выбираем тарельчатую пружину:
- наружный диаметр D=360 мм;
- внутренний диаметр d=220 мм;
- угол наклона тарелки в рабочем состоянии =12;
- толщина пружины t=1,25 мм;
- потребное осевое усилие на пружину для её затяжки W=345-380 кгс.
В случае использования двух тарельчатых пружин имеем:
W=3802=760 кгс=7600 Н.
3.3.4 Расчёт силового привода
В качестве силового привода используем винтовой механизм.
По табл. 4 [4, с.386] при известной силе закрепления принимаем резьбу М16, шаг резьбы Р=2мм, внутренний диаметр d1=13,835 мм, средний диаметр d2=14,701 мм, напряжение растяжения винта р=69 МПа.
По табл. 5 [4, с.387] вычисляем момент затяжки:
М=0,2Wd=0,276000,016=18,24 Нм
где d=0,016 м - наружный диаметр резьбы.
Длину рукоятки, необходимую для обеспечения требуемого усилия рассчитываем по формуле:
LМ/147=18,24/147=0,124 м =124 мм,
где 147 Н - усилие на рукоятке, создаваемое рукой человека.
По табл. 130 [4, с.231] выбираем стандартную рукоятку с шаровой головкой 7061-0026 ГОСТ 3055-69, длина рукоятки L=125 мм, материал - сталь 45, твёрдость HRCэ 32…37.
Зная материал и твёрдость рукоятки по табл. 7 [4, с.391] находим [р]=120-140 МПа. Таким образом, прочность рукоятки на растяжение обеспечивается, так как [р]=120-14069 МПа.
3.3.5 Расчет контрольного приспособления на точность
Погрешность изготовления приспособления определится по формуле:
д=k•v(2б+2з+2н+2изг.пр+2изн.пр+2уст.пр+(0,5•д)2),
где д - допуск на соосность поверхности 450h9(-0,153) мм и 450Н8(+0,089) мм: д=0,1мм.
k - коэффициент рассеяния случайных величин: k=1,2
б - погрешность базирования при установке приспособления в детали; б=0, т.к. при центрировании измерительная и технологическая базы совпадают.
з - погрешность закрепления детали в приспособлении: в случае применения оправок с тарельчатыми пружинами принимаем з=0,01 мм;
н - погрешность настройки приспособления на размер; так как перед измерением стрелка индикатора устанавливается на 0, то погрешность настройки равна половине цены деления индикатора:
и=0,5•0,01=0,005мм.
изг.пр - погрешность изготовления приспособления;
изн.пр - погрешность, связанная с износом элементов приспособления; допуск на износ отверстия в кронштейне изн=0,01мм;
уст - погрешность установки; в данном случае принимаем погрешность установки кронштейна 4 на корпус 2. Перекос кронштейна устраняется пружиной 7, поэтому погрешность его установки, влияющая на точность измерения соосности равна половине максимального зазора между отверстием в кронштейне (40Н7(+0,025)) мм и корпусом (40h6(-0,016)) мм:
уст=(0,025+0,016)/2=0,0205 мм.
Исходя из формулы, определим погрешность изготовления приспособления:
0,1=1,2•v0,012+0,0052+2изг.пр+0,012+0,02052+(0,5•0,1)2
Откуда:
изг.пр=0,061мм.
Заключение
В дипломном проекте были рассмотрены вопросы о выборе эффективных методов получения заготовки, современного металлорежущего оборудования и применения высокопроизводительных режимов резания, приводящие к повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции и к уменьшению производственной площади участка. Рассмотрены конструкторские вопросы по проектированию специальных приспособлений для выверки и контроля детали.
Технико-экономические расчёты показали, что проведение данных мероприятий ведёт к снижению трудоёмкости изготовления детали.
Список используемой литературы
1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн. Выш. шк., 1983. - 256 с.
2 .Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 и Т2/ Под. ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.
3. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. В 2-х частях. Ч.1. Изд. 2-е. - М.: Машиностроение, 1974.
4. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. / Ред. Совет: Б.Н. Вардашкин и др. - М.: Машиностроение, 1984 - Т.1/ Под. ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. 1984. - 592 с.
5. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. / Ред. Совет: Б.Н. Вардашкин и др. - М.: Машиностроение, 1984 - Т.2/ Под. ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. 1984. - 656 с.
6. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков: Расчеты и конструкции. Изд. 3-е, стереотип. М.: Машиностроение, 1966. - 650 с.
7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1. - 5-е изд., перераб и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 728 с.
8. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 359 с.
9. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. Изд. 6-е, перераб. и доп. Учеб. для машиностроит. вузов. М.: Высш. шк., 1969. - 480 с.
Подобные документы
Процесс обработки металлов резанием, его роль в машиностроении. Основные требования, предъявляемые к проектируемой детали. Выбор оборудования, приспособлений, инструмента для обработки детали. Расчёт режимов резания. Вид заготовки и припуски на обработку.
курсовая работа [340,4 K], добавлен 26.03.2013Служебное назначение детали, качественный и количественный анализ её технологичности. Выбор типа производства. Разработка технологического процесса изготовления детали с расчетом припусков на обработку, режимов резания и норм времени на каждую операцию.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 02.02.2016Разработка технологического процесса обработки детали “Нож”. Выбор исходной заготовки, определение типа производства. Выбор оптимальных технологических баз. Расчет режимов резания, соответствующих выбранным методам обработки, определение припусков.
курсовая работа [41,4 K], добавлен 08.01.2012Анализ конструкции детали. Выбор способа получения заготовки. Составление маршрута механической обработки деталей типа шестерня. Выбор режимов резания. Нормирование технологических операций. Определение припусков на механическую обработку поверхности.
курсовая работа [861,8 K], добавлен 14.12.2015Назначение и конструкция детали, определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали, технологического процесса, выбор заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания и технических норм времени, металлорежущего инструмента.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 20.08.2010Анализ технологичности детали "Диск". Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального. Составление технологического маршрута обработки детали. Выбор оборудования и инструментов. Расчет припусков на механическую обработку и режимов резания.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.01.2013Служебное назначение и конструкция детали "Корпус 1445-27.004". Анализ технических условий изготовления детали. Выбор метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Расчет припусков на обработку и режимов резания.
дипломная работа [593,2 K], добавлен 02.10.2014Определение типа производства. Служебное назначение детали "Корпус". Материал детали и его свойства. Анализ технологичности конструкции. Выбор заготовки и разработка технологических операций. Расчёт припусков, технологических размеров и режимов резания.
курсовая работа [229,5 K], добавлен 04.02.2015Проектирование технологического процесса изготовления детали типа "вал", выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов. Определение метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование. Расчет режимов резания.
курсовая работа [289,6 K], добавлен 05.02.2015Анализ технологических условий на изготовление детали "трубная решётка". Выбор вида заготовки и способы её получения. Выбор технологических баз, расчёт припусков. Обработка отдельных поверхностей детали. Выбор оборудования, инструментов и приспособлений.
курсовая работа [147,0 K], добавлен 10.05.2015