Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Проект по производству детали корпус и сборка узла - блок исполнительный. Включает в себя организации процесса сборки узла и выбор методов достижения точности узла. Также включает разработку технологического процесса изготовления детали, а именно: выбор технологических баз ,выбор заготовки и назначение припусков на обработку, выбор режущего инструмента ,технологического оборудования и способы обработки поверхностей заготовки.

В проекте были выполнены выбор и разработка технологической оснастки (приспособления) для одной из операций технологического процесса, спроектирована планировка участка по изготовлению детали корпус.

Были посчитаны экономические показатели, таких как: срок окупаемости предприятия, себестоимость продукции, рентабельность продукции и вложенных инвестиций.

Были проанализированы опасные и вредные производственные факторы, имеющие место на спроектированном участке.

Разработаны средства индивидуальной и коллективной защиты для рабочих, занятых на производстве. Также разработаны и предложены мероприятия, снижающие или исключающие возникновение вредных факторов на участке.

 Введение

Задание: разработать технологический процесс сборки блок исполнительный и технологический процесс изготовления детали корпус. При этом технологический процесс должен обеспечить выпуск продукции в заданном количестве (2000 штук в год) и в установленные сроки, а также при наименьшей себестоимости и наиболее высокой производительности труда.

Цель работы:

Составить расчетно-пояснительную записку дипломного проекта:

Разработать технологический процесс сборки узла (блок исполнительный);

Разработать технологический процесс изготовления детали (корпус).

Разработка технологической оснастки;

Разработка планировки (компоновки цеха) по изготовлению детали «КОРПУС»;

Расчет объема приведенной программы выпуска;

Разработать конструкторские и технологические решения по обеспечению безопасности на проектируемом участке;

Выполнить технико-экономические расчеты и дать обоснование экономической эффективности проектируемого производства

Рассчитать себестоимость изготовления детали корпус;

Рассчитать срок окупаемости инвестиций, рентабельность производства и другие экономические показатели проекта;

Составить расчетно-пояснительную записку дипломного проекта;

Графическая часть проекта в объеме 10 листов:

1. Размерный анализ, схема сборки

2. Чертеж детали-заготовки, варианты базирования

3. Технологический маршрут обработки

4. Технологическая наладка

5. Технологическая наладка

6. Технологическая оснастка

7. Планировка участка

8. Технико-экономические показатели

9. КИМ

10. Чертеж детали

Часть 1. Техническая

1.1 Определение типа производства и выбор вида его организации

Исходные данные для расчёта:

Общий выпуск по неизменным чертежам -5000 штук; Производственная программа - 2000 штук в год.

1.Деталь будет выпускаться:

2.Такт выпуска при одноимённом режиме работы:

[мин/шт],

где F=2040 часов - действительный годовой фонд времени для оборудования

n - коэффициент, учитывающий количество смен;(1)

з - коэффициент, учитывающий простои оборудования, связанные с наладкой и обслуживанием;(0.8)

N - годовая программа выпуска, штук:

3.Дневной выпуск изделий:

4.Сменный выпуск:



5. Число изделий в месяц

Таблица 1.1

Производство	Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год
	Тяжелых (масса более 100кг)	Средних (масса от10 до 100кг)	Легких (масса до 10 кг)
Единичное	До 5	До 10	До 100
Мелкосерийное	5-100	10-200	100-500
Среднесерийное	100-300	200-500	500-5000
Крупносерийное	300-1000	500-5000	5000-50 000
Массовое	Более 1000	Более 5000	Более 50 000

Производство является среднесерийным типом, масса детали 4 кг, программа выпуска 2000 штук в год. Серийное производство характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. При этом годовая номенклатура выпускаемых изделий шире, чем номенклатура каждого месяца.

1.2 Разработка технологического процесса сборки узла

1.2.1 Служебное назначение узла и принцип его работы

Блок исполнительный (БИ) электропневматического клапана автостопа ЭПК 151Д предназначен для подачи предупредительного сигнала и обеспечения разрядки тормозной магистрали темпом экстренного торможения по команде от комплексного локомотивного устройства безопасности (КЛУБ-У или БЛОК)



Рис. 1.1

Блок исполнительный состоит из:

- электропневматического вентиля ЭПК;

- резервного электропневматического вентиля;

- срывного клапана;

- переключающего устройства;

- устройства контроля пневматического переключающего устройства;

- электропневматических вентилей управления переключающего устройства.

Локомотивы железных дорог, моторвагонный подвижной состав, оборудованные комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ-У) или микропроцессорной системой безопасности.

Таблица 1.2

Технические характеристики	151Д
Давление сжатого воздуха в питательной магистрали, МПа	0,7-1,0 (7,0-10,0)
(кгс/см2)
Род тока		постоянный
Режим работы		продолжительный
Номинальное напряжение постоянного тока, В	50
Габаритные размеры, мм, не	блока исполнительного	260х260х480
более
Масса, кг, не более	блока исполнительного	18

Принцип работы узла.

ЭПК 151Д выполняет две основные функции - управление и диагностика.

Управление по проводам выполняется:

а) вентилем ЭПК;

б) вентилем управления при несанкционированном отключении ЭПК 151Д.

Управлением по CAN каналу выполняется:

а) включение электронного свистка;

б) выключение электронного свистка.

Диагностика по CAN каналу выполняется:

1. Давление перед электропневматическим вентилем ЭПК;

2. Состояние (включено или выключено) пневматического запирающего устройства:

а) положение выключателя ЭПК 151Д; б) датчик положения поршня переключающего устройства (датчик холла);

3. Акустический контроль электронного свистка;

4. Контроль целостности цепей, соединяющих блок управления и блок исполнительный;

5.Идентификация ЭПК 151Д.

Диагностика по проводам выполняется: состояние выключателя ЭПК 151Д.

1.2.2 Анализ чертежа, технических требований на блок и технологичности конструкции.

1.*Размеры для справок.

2. Трущиеся поверхности "металл-металл", "металл-резина" должны быть смазаны смазкой ЖТ-79Л ТУ 0254-002-01055954-01.

3. Паять по схеме 151Д.10.000-1 ЭЗ. Припой Т1,5 ПОС 61 ГОСТ 21931-76. Допускается припой Т 2,0 ПОС 61 ГОСТ 21931-76 или CW-807 INDIUM или его аналоги.

4. Места пайки покрыть лаком АК 113 ГОСТ 23832-79 с добавлением ромадина.

5. ТУ: 3184-101-05756760-2010.

6. Климатическое исполнение У2, Т2 по ГОСТ 15150.

7. Класс изоляции катушек "F" ГОСТ 8865.

8. Механические факторы воздействия внешней среды по группе М25 по ГОСТ 17516.1.

9. Особые условия: интервал рабочих температур окружающего воздуха, не нарушающий работоспособность изделия, от +60°С до -55°С.

Несоблюдение приведенных выше технических требований повлечет за собой быстрый износ поверхностей деталей и невозможность выполнения блоком своего служебного назначения.

Конструкция блока исполнительного является технологичной с точки зрения удобства сборки, обслуживания во время эксплуатации и необходимого ремонта.

1.2.3 Выбор метода достижения заданной точности блока исполнительного

Задание расчета точности:

Обеспечить гарантированный зазор между якорем (поз. 12) и седлом (поз. 4) номиналом 2 мм с предельным отклонением ±0.12 мм.

А- зазор между якорем и седлом

А₁ - длина седла

А₂ - зазор между седлом и стопой

А₃ - длина стопы

А₄ - ширина прокладки

А₅ - длина каркаса катушки

А₆ - ширина гайки

А₇ - расстояние от корпуса до седла

ТА_? = 0,24 мм - допуск на размер;

?А^в_? = +0,12 мм - верхнее отклонение;

?А^н_? = -0.12 мм - нижнее отклонение.

Уравнение размерной цепи:

0Ai = УД0Ai - УД0Ai

А = -А1 - А2 - А3 + А4 + А5 + А6 + А7

Уравнение номиналов:

А =(А4 + А5 + А6+ А7) - (А1 + А2 + А3)

2 = (1 + 54 + 10 + 19) - (54 + 2 + 26)

2 = 2 => уравнение номиналов составлено верно.

1. Метод полной взаимозаменяемости:

Т_ср =ТА / (m - 1) = 0,24 / (8 - 1) = 0,24 / 7 = 0,034 мм

Вывод: данный метод не целесообразно применять, т.к. допуски на составляющие звенья получатся жесткие.

2. Метод неполной взаимозаменяемости:

1) Т_ср = ТА / t = 0,24 / 3 = 0,24 / 3 * 1,52 = 0,24 /

4,58 = 0,052 мм,

при Р = 0,27 % - процент брака, для которого: t = 3 - коэффициент риска;

лІ = 1/3 - коэффициент относительного рассеивания.

Вывод: переход на метод неполной взаимозаменяемости позволил в 1,5 раза увеличить допуск на обработку, но средний допуск достаточно жесткий получается.

3. Метод регулировки:

Назначим экономически целесообразные допуски и предельные отклонения на составляющие звенья:

Таблица 1.3

Определяем величину компенсации:

Тк = УТ_i - ТА = (0,14 + 0,08 + 0,12 + 0,06 + 0,08 + 0,1) - 0,24 = 0,5

Рассчитываем число групп компенсаторов:

N = (Тк / (ТА -Тком))+ 1 = (0,5 / (0,24 - 0,06)) + 1 ? 2,77 + 1 = 3,77 ?4

Определяем предельные отклонения на замыкающем звене при расширенных допусках, без звена-компенсатора:

?_?^в1= ??^в1 -??^н1 = (0,07+0,04+0,05)-(-0,08-0 0,05) = 0,16 + 0,138 =0,29

?_?^н1 = ??^н1-??^в1=(-0,07-0,04-0,05)-(0,08+0,08+0,05)= -0,16 - 0,21 = - 0,37

Определяем предельные отклонения компенсаторов:

?к^в = ?А_?^в1- ?А_?^в + Тком = 0,29 - 0,12 + 0,06 = 0,23

?к^н = ?А_?^н1 - ?А_?^н - Тком = -0,37 + 0,12 - 0,06 = -0,31

Определяем величину ступеней компенсации:

дАк = (ДАДв1 - ДАДн1) / N= (0,29 + 0,37) / 4 = 0,165

Определяем предельные отклонения компенсаторов в группах:

Iгр

Дк(I)в = Дк(I)н + Тком = -0,31 + 0,06 = -0,25 мм

IIгр

Дк(II)в = Дк(I)в + дАк = -0,25 + 0,165 = -0,085 мм

Дк(II)н = Дк(I)н + дАк = -0,31 + 0,165 = -0,145 мм

IIIгр

Дк(III)в = Дк(II)в + дАк = -0,085 + 0,165 = 0,08 мм

Дк(III)н = Дк(II)н + дАк = -0,145 + 0,165 = 0,02 мм

IVгр

Дк(IV)в = Дк(III)в + дАк = 0,08 + 0,165 = 0,245 мм

Дк(IV)н = Дк(IV)н + дАк = 0,02 + 0,165 = 0,185 мм

Таблица 1.4

Откл. / группа	I	II	III	IV
?кв	-0,25	-0,085	0,08	0,245
?кн	-0,31	-0,145	0,02	0,185

1.3 Разработка технологического процесса изготовления детали

1.3.1 Служебное назначение детали( корпус)

Корпус является главной составной блока исполнительного. К нему присоединяются вентиль электропневматический включения, вентиль электропневматический выключения, и два вентиля электропневматических, которые в свою очередь предназначены для дистанционного управления пневматическими приводами, в частности на тепловозах.

1.3.2 Анализ чертежа, технических требований на деталь и ее технологичности

Технические требования к детали назначают исходя из его служебного назначения, принципа работы:

1. Обеспечить точность размера 59Н9(+0,074)

2. Обеспечить точность размера 28Н14(+0,52)

3. Шероховатость поверхности диаметра 18Н9(+0,043) и 25Н9(+0,052) Ra1,25

4. Обеспечить точность размера 4Н14(+0,3) и 4Н14(+0,25)

5. Обеспечить точность размера 3Н14(+0,25)

6. Неуказанная шероховатость обрабатываемых поверхностей по Rz 40

7. Покрытие Химическое окисление

Рис. 1.2

1.3.3 Выбор вида заготовки и назначение припусков на обработку

На выбор вида заготовки воздействуют следующие факторы:

· Материал

· Размеры детали

· Объем выпуска

Рассмотрим механические, физические и химические свойства материала заготовки

Материал: Твердый дюралюминиевый сплав Д16Т

Дюралюминиевый сплав Д16Т относиться к термически упрочняемым алюминиевым сплава, то есть его можно закалять. Д16Т имеет высокую прочность, хорошую обрабатываемость точением, фрезерованием, но не свариваются и обладают невысокой коррозийной стойкостью.

Таблица 1.5 Химический состав в % сплава Д16Т

Fe	Si	Mn	Ni	Ti	Al	Cu	Mg	Zn	Примесей
до 0.5	до 0.5	0.3 - 0.9	до 0.1	до 0.1	90.8 - 94.7	3.8 - 4.9	1.2 - 1.8	до 0.3	прочие, каждая 0.05; всего 0.1

Al- основа; процентное содержание Al дано приблизительно

Таблица 1.6 Механические свойства при Т=20^oС материала Д16Т .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообработка
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
			470	300	19			Закалка и старение

Таблица 1.7

Твердость Д16, сплав отожженный	HB 10-1= 42 МПа
Твердость сплава Д16 после закалки и старения.	HB 10-1= 105 МПа

Таблица 1.8 Физические свойства

Т, град	Е 10-5, МПа	а 106, 1/град	l, Вт/(м*град)	с, кг/м3	С, Дж/(кг*град)	R 109, м*м
20	0,72			2800
100		22,9	130		0,922

Т - Температура , при которой получены свойства [град]

E - Модуль упругости [МПа]

a - Коэффициент температурного расширения [1/град]

l - Коэффициент теплопроводности [Вт/(м*град)]

с - Плотность материала [кг/м³]

C - Удельная теплоемкость [Дж/(кг*град)]

R - Удельное электросопротивление [0м*м]

По вышеперечисленным свойствам в качестве заготовки из материала Д16Т для получения детали «КОРПУС» применяем дюралюминиевый листовой прокат

1.3.4 Выбор технологических баз и обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки

Технологические базы подразделяются на: комплект единых технологических баз КЕТБ и баз первой операции КПТБ.

В качестве КЕТБ для обработки детали «КОРПУС» выбираем следующие поверхности:

1,2,3 - технологическая установочная скрытая

4,5 - технологическая направляющая явная

6 - технологическая опорная явная

Рис. 1.3

Выбор баз на первой операции

1,2,3- технологическая установочная явная

4,5- технологическая направляющая скрытая

6-технологическая опорная явная

Точность получения размера обеспечиваеться при таком варианте базирования.

Рис. 1.4

1.3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов. Выбор режущего инструмента

005 операция Пило-отрезная , на данной операции происходит отрезка плиты в размер 150х257.

010 операция Вертикально-фрезерная. Происходит фрезерование торцов.

015 операция Вертикально-фрезерная. Перевернули деталь ,фрезерование торцов.

020 операция Зачистка. Зачистка заусенцев после механической обработки.

025 операция Фрезерная с ЧПУ. На данной операции выполняются следующие действия: фрезерование поверхности, сверление отверстий, нарезание резьбы, накатывание резьбы, зенкерование отверстий.

030 операция Зачистка . Зачистка заусенцев после механической обработки.

035 операция Фрезерная с ЧПУ. На данной операции выполняются следующие действия: фрезерование поверхности, сверление отверстий, нарезание резьбы, накатывание резьбы, зенкерование отверстий.

040 операция Зачистка. Зачистка заусенцев после механической обработки.

045 операция Фрезерная с ЧПУ. На данной операции выполняются следующие действия: фрезерование поверхности, сверление отверстий, нарезание резьбы, зенкерование отверстий.

050 операция Зачистка . Зачистка заусенцев после механической обработки.

055 операция Фрезерная с ЧПУ. Выполняются следующие действия: фрезерование поверхности, сверление отверстий, нарезание резьбы.

060 операция Зачистка. Зачистка заусенцев после механической обработки.

065 операция Промывка.

070 операция Контроль. Проверка всех операция согласно тех.процессу. Проверка шероховатости, качество поверхности и размеров.

075 операция Вертикально-фрезерная. Сверление отверстие.

080 операция Вертикально-фрезерная. Сверление отверстие.

085 операция Вертикально-фрезерная. Сверление отверстие

090 операция Вертикально-фрезерная. Сверление отверстие.

100 операция Вертикально-фрезерная. Сверление отверстие.

102 операция Вертикально-фрезерная. Сверление отверстие.

105 операция Зачистка. Зачистка заусенцев после механической обработки.

110 операция Промывка.

115 операция Контроль. Контроль ОТК -выполнение всех операция согласно тех.процессу. Проверка шероховатости и качество поверхности , проверка размеров.

120 операция Окисление химическое.

Учитываю химические, физические и механические свойства материала Д16Т выбираем инструмент для следующих операций:

Операция 005

Ленточнопильное полотно М42

Операция 010

1 переход - Фреза трехсторонняя 160 ГОСТ 1669-78 (ТУ2.0350224638.1156-88)

2 переход - Фреза трехсторонняя 160 ГОСТ 1669-78 (ТУ2.0350224638.1156-88)

Операция 015

1 переход - Фреза трехсторонняя 160 ГОСТ 1669-78 (ТУ2.0350224638.1156-88)

2 переход - Фреза трехсторонняя 160 ГОСТ 1669-78 (ТУ2.0350224638.1156-88)

Операция 025

1 переход - Фреза 125 R290-125Q40-12M

2 переход - Сверло центровочное 15

3, 4, 5, 6, переходы - Сверло 7,4 R840-0740-50-A1A 1220

7, 8, 9, 10 переходы - Фреза 8 R216.32-08025-AK28A

11 переход - Фреза 6 R217.14C060125AK17N 1630

12 переход - Сверло 4,1 MPS0410-L12C VP15TF

13 переход - Метчик Е308 М8

14 переход - Сверло 4,6 R840-0460-50-A0A 1220

15 переход - Метчик Е308 М5

16, 17 переходы - Сверло 25,5 880-D2550L25-03

18, 19, 20 переходы - Фреза 25 R390-025B25-11M

21 переход - Развертка 30 МТ2363-4141

22, 23 переходы - Фреза 22 R215.64-12A20-4512

24 переход - Зенкер 28,43 МТ2330-4182

25 переход - Фреза 12 R217/16-120150 AC27H 1620

26 переход - Сверло центровочное 12

27 переход - Сверло 5,1

28 переход - Метчик B1233 TIN M6

29 переход - Сверло 5,4 MWS0540X10DB

Операция 035

1,2 переход - Фреза 125 R290-125Q40-12M

3 переход - Сверло центровочное 12

4 переход - Сверло 3,1 R840-0310-50-A0A

5,6 переход - Сверло 5,1 R840-0510-70-A0A 1220

7, 8 переход - Метчик B1233 TIN M6

9 переход - Сверло 8,7 R840-0870-50-A1A 1220

10 переход - Зенкер 10,1 МТ2330-4036

11 переход - Зенкер 14х30 МТ2330-4043

12 переход - Сверло 4,1 R840-0410-50-A0A

13 переход - Сверло 20 880-D2550L25-03

14 переход - Зенкер 28 МТ2330-4278

Операция 045

Установ А

1 переход - Фреза 125 R290-125Q40-12M

2 переход - Фреза 25 R390-025В25-11M

3 переход - Сверло 11,1 R840-1110-30-A1A 1220

4 переход - Сверло 10,2 R840-1020-30-A1A 1220

5 переход - Сверло 4,1 MPS0410-L12C VP15TF

6, 7 переход - Фреза 8 R216.32-08025-AK28A

8 переход - Сверло 25,5 880-D2550L25-03

9 переход - Сверло 17,5 880-D1750L25-05

10 переход - Сверло 9,1 MPS0910-L8C

11 переход - Сверло 20 880-D2550L25-03

12 переход - Зенкер 24,7х27,7 МТ2330-4268

13 переход - Зенкер 17,7 МТ2330-4267

14 переход - Сверло 11 МТ2312-4007

15 переход - Развертка 18 2363-0373 ГОСТ 1672-80

16 переход - Развертка 25 МТ2363-4117

17 переход - Развертка 28 МТ2363-4093-06

18 переход - Сверло центровочное 12

19 переход - Сверло 3,7 R840-0340-50-A1A 1220

20 переход - Метчик машинный сверхдлинный 134660 М4

21 переход - Сверло 10,2 R840-1020-30-A1A 1220

22 переход - Сверло 23 880-D2300L25-05

23 переход - Фреза 5,2 MS2MSD0520

Установ Б

1 переход - Фреза 125 R290-125Q40-12M

2 переход - Сверло 3,1 R840-0310-50-A0A

Операция 055

1 переход - Фреза 125 R290-125Q40-12M

2 переход - Сверло центровочное 9,52х90

3 переход - Сверло 3,4 R840-0340-50-A1A 1220

4 переход - Сверло Гюринг З,4х6 152001713

5 переход - Метчик 135250 М4

6 переход - Метчик 134660 М4

7 переход - Фреза 125 R290-125Q40-12M

Операция 075

1 переход - Сверло 3,1 Арт.235 GUHRING

Операция 080

1 переход - Сверло 4,2 Арт.235 GUHRING

Операция 085

1 переход - Сверло 4,2 Арт.235 GUHRING

Операция 090

1 переход - Сверло 4,2 Арт. 235 GUHRING

Операция 095

1 переход - Сверло 3,1 Арт.235 GUHRING

Операция 100

1 переход - Сверло 4,2 Арт. 235 GUHRING

Операция 102

1 переход - Развертка 10Н11 ГОСТ 11172-10

1.3.6 Разработка маршрутного технологического процесса. Выбор технологического оборудования и оснастки

Для получения всех поверхностей и отверстий детали «КОРПУС» с использованием вышеперечисленных инструментов, необходимо данное оборудование:

Операция 005

Станок Ленточнопильный ZEUS

Операция 010

Вертикально -фрезерный станок 6К81Ш,

приспособление Тиски станочные ГОСТ 166518-96

Операция 015

Вертикально -фрезерный станок 6К81Ш,

приспособление Тиски станочные ГОСТ 166518-96

Операция 025

Вертикальный обрабатывающий центр MCFV 1060,

приспособление Тиски МТ 9672-199, Подставка МТ9674-646

Операция 035

Вертикальный обрабатывающий центр MCFV 1060,

приспособление Тиски МТ 9672-199, Подставка МТ9674-646

Операция 045

Вертикальный обрабатывающий центр MCFV 1060,

приспособление Подставка МТ9670-777-1

Операция 055

Вертикальный обрабатывающий центр MCFV 1060,

приспособление Подставка МТ9670-797-1

Операция 075

Вертикально-сверлильный VR4/20B,

приспособление Кондуктор МТ9645-209

Операция 080

Вертикально-сверлильный VR4/20B,

приспособление Кондуктор МТ9645-210

Операция 085

Вертикально-сверлильный VR4/20B,

приспособление Кондуктор МТ9645-210

Операция 090

Вертикально-сверлильный станок VR4/20B,

приспособление Кондуктор МТ9645-211

Операция 095

Вертикально-сверлильный станок VR4/20B,

приспособление Кондуктор МТ9645-212

Операция 100

Вертикально-сверлильный станок VR4/20B,

приспособление Тиски поворотные станочные

Операция 102

Вертикально-сверлильный станок VR4/20B,

приспособление Стол станка

Рис. 1.5 Вертикально -фрезерный станок 6К81Ш.

Рис. 1.6 Вертикальный обрабатывающий центр MCFV 1060



Рис. 1.7 Вертикально-сверлильный станок VR4/20B

Таблица 1.9



деталь контроль резание нормирование



1.3.7 Назначение режимов резания

Рассчитаем режимы резания на примере предварительного сверления отверстия

(операция 025, 5 переход), обработка происходит на вертикальном обрабатывающем центре MCFV1060.

Обрабатываемый материал : Д16Т

Инструмент: Сверло ?7,4 R840-0740-50-A1A 1220 , материал : ВК6

1. Глубина резания.



Где D-диаметр сверла (D=7,4мм)

2. Подача.

Выбираем по таблицы в зависимости от обрабатываемого материала и диаметра свела.

So=0,20 мм/об

3. Скорость резания.

Определяется по формуле

Где Сv, - коэффициент сверления( Сv=36,6)

q, m, y - показатели степени (q=0,25 m=0,125 y=0,31)

D-диаметр сверла (D=7,4мм)

T- период стойкости(Т=45 мин)

D-диаметр сверла (D=7,4мм)

S-подача(S=0,20мм/об)

Kv- поправочный коэффициент ( Кv=1)

м/мин

4. Крутящий момент.

Рассчитывают по формуле:

Где См- коэффициент крутящего момента (См=0,005)

q, y-показатель степени ( q=2 y=0,8)

Kp-коэффициент учитывающий фактическое условие обработки (Кр=1,5)

Н*м

5. Осевая сила.

Где Ср- коэффициент осевой силы (Ср=9,8)

q, y-показатель степени ( q=2 y=0,8)

Kp-коэффициент учитывающий фактическое условие обработки (Кр=1,5)

Н

6. Частота вращения.

об/мин

7. Основное технологическое время

мин

Где l-длина отверстия(l=23мм)

t-глубина врезания

i- число проходов

Режимы резания для остальных переходов и операций выбираем по таблицам режимов резания

Таблица 1.10 Операция 010

№	№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	1	Фреза трехсторонняя 125 ГОСТ 1669-78	2	0,3	250	126	1,75
2	1	Фреза трехсторонняя 125 ГОСТ 1669-78	2	0,3	250	126	1,75

Таблица 1.11 Операция 015

№	№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	1	Фреза трехсторонняя 125 ГОСТ 1669-78	2	0,3	250	126	2,5
2	2	Фреза трехсторонняя 125 ГОСТ 1669-78	2	0,3	250	126	2,5

Таблица 1.12 Операция 025

№	№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	1	Фреза 125 R290-125Q40-12M	1	0,3	2500	982	0,4
2	2	Сверло центровочное 15	1,5	0,40	2700	118	0,4
3	3	Сверло 7,4 R840-0740-50-A1A 1220	3,7	0,20	2500	58	0,5
4		Сверло 7,4 R840-0740-50-A1A 1220	3,7	0,20	2500	58	1
5		Сверло 7,4 R840-0740-50-A1A 1220	3,7	0,20	2500	58	2
6		Сверло 7,4 R840-0740-50-A1A 1220	3,7	0,20	2500	58	1,5
7	4	Фреза 8 R216.32-08025-AK28A	4	0,4	6000	151	0,3
8		Фреза 8 R216.32-08025-AK28A	4	0,4	6000	151	0,3
9		Фреза 8 R216.32-08025-AK28A	4	0,4	6000	151	0,4
10		Фреза 8 R216.32-08025-AK28A	4	0,4	6000	151	0,3
11	5	Фреза 6 R217.14C060125AK17N 1630	0,7	0,4	4800	90	0,6
12	6	Сверло 4,1 MPS0410-L12C VP15T	2,05	0,13	2500	122	0,4
13	7	Метчик Е308 М8	1	0,5	350	9	1,5
14	8	Сверло 4,6 R840-0460-50-A0A 1220	2,3	0,13	3500	51	0,5
15	9	Метчик Е308 М5	1	0,5	350	5	0,2
16	10	Сверло 25,5 880-D2550L25-03	12,75	0,5	2200	176	0,7
17		Сверло 25,5880-D2550L25-03	12,75	0,5	2200	176	0,2
18	11	Фреза 25R390-025B25-11M	5	0,2	3500	275	1,5
19		Фреза 25R390-025B25-11M	5	0,2	3500	275	1,04
20		Фреза 25R390-025B25-11M	2	0,2	3500	275	0,4
21	12	Развертка 30 МТ2363-4141	1	0,15	200	19	0,7
22	13	Фреза 22R215.64-12A20-4512	1	0,1	1000	69	2,05
23		Фреза 22R215.64-12A20-4512	1	0,1	1000	69	1,02
24	14	Зенкер 28,43 МТ2330-4182	2	0,16	600	44	0,8
25	15	Фреза 12R217/16-120150 AC27H 1620	0,7	0,3	4500	170	0,5
26	16	Сверло центровочное 12	1,2	0,35	2500	94	0,2
27	17	Сверло 5,1	2,55	0,15	3500	56	0,15
28	18	Метчик B1233 TIN M6	1	0,75	300	6	0,3
29	19	Сверло ?5,4 MWS0540X10DB	2,7	0,15	2500	42	0,1

Таблица 1.13 Операция 035

№	№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	1	Фреза 125 R290-125Q40-12M	1	0,3	2500	982	0,8
2		Фреза 125 R290-125Q40-12M	3	0,6	800	314	1,4
3	2	Сверло центровочное ?12	1,2	0,35	2500	94	0,1
4	3	Сверло 3,1R840-0310-50-A0A	1,55	0,11	2800	27	0,6
5	4	Сверло 5,1R840-0510-70-A0A 1220	2,55	0,15	2800	45	0,8
6		Сверло 5,1R840-0510-70-A0A 1220	2,55	0,15	2800	45	0,3
7	5	Метчик Е308 М5	1	0,15	300	6	1,2
8		Метчик Е308 М5	1	0,15	300	6	0,6
9	6	Сверло 8,7R840-0870-50-A1A 1220	4,35	0,20	2500	68	1,6
10	7	Зенкер 10,1 МТ2330-4036	0,7	0,4	600	19	1
11	8	Зенкер 14х30° МТ2330-4043	2	0,7	600	26	0,8
12	9	Сверло 4,1R840-0410-50-A0A	2,05	0,13	2800	36	1,8
13	10	Сверло 20880-D2550L25-03	10	0,5	2800	176	0,7
14	11	Зенкер ?28 МТ2330-4278	1,5	0,5	500	44	0,5

Таблица 1.14 Операция 045

№	№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	1	Фреза 125 R290-125Q40-12M	1	0,3	2500	982	0,6
2	2	Фреза 25 R390-025В25-11M	15	0,2	3500	275	0,3
3	3	Сверло 11,1 R840-1110-30-A1A 1220	5,55	0,15	2800	98	2,1
4	4	Сверло 10,2R840-1020-30-A1A 1220	5,1	0,15	2800	90	0,7
5	5	Сверло 4,1MPS0410-L12C VP15TF	2,05	0,1	2800	28	0,6
6	6	Фреза 8R216.32-08025-AK28A	4	0,3	5000	126	0,7
7		Фреза 8R216.32-08025-AK28A	2	0,3	5000	126	0,5
8	7	Сверло 24,5 880-D2550L25-03	12,25	0,5	2800	216	0,3
9	8	Сверло 17,5 880-D1750L25-05	8,75	0,4	3000	165	0,4
10	9	Сверло 9,1 MPS0910-L8C	4,55	0,4	2500	71	0,1
11	10	Сверло 20 880-D2550L25-03	10	0,5	2800	176	0,8
12	11	Зенкер 24,7х27,7 МТ2330-4268	1,5	0,5	800	70	0,6
13	12	Зенкер 17,7 МТ2330-4267	0,5	0,5	800	44	0,7
14	13	Сверло 11 МТ2312-4007	1	0,2	800	28	0,1
15	14	Развертка 18 ГОСТ 1672-80	0,2	0,5	300	17	0,3
16	15	Развертка 25 МТ2363-4117	12,5	0,5	300	24	0,4
17	16	Развертка 28 МТ2363-4093-06	0,2	0,5	300	26	0,1
18	17	Сверло центровочное 12	1,2	0,4	2500	94	1
19	18	Сверло 3,7 R840-0340-50-A1A 1220	1,85	0,5	2500	29	0,8
20	19	Метчик машинный сверхдлинный 134660 М4	0,5	0,5	300	4	1,2
21	20	Сверло 10,2 R840-1020-30-A1A 1220	5,1	0,5	2500	48	1,2
22	21	Сверло 25 880-D2300L25-05	12,5	0,5	2800	220	0,5
23	22	Фреза 5,2 MS2MSD0520	3	0,3	3800	62	0,5
24	23	Фреза 125 R290-125Q40-12M	1	0,3	2500	982	0,5
25	24	Сверло 3,1R840-0310-50-A0A	1,55	0,5	2800	270	0,3

Таблица 1.15 Операция 055

№	№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	1	Фреза 125 R290-125Q40-12M	3	0,3	2500	982	0,5
2	2	Сверло центровочное 9,52х90	2	0,5	2500	94	0,3
3	3	Сверло 3,4 R840-0340-50-A1A 1220	1,7	0,5	2800	30	0,4
4	4	Сверло Гюринг З,4х6 152001713	1,7	0,5	2800	30	0,4
5	5	Метчик 135250 М4	0,5	0,5	300	4	1
6	6	Метчик 134660 М4	2	0,5	300	4	0,9
7	7	Фреза 125 R290-125Q40-12M	3	0,3	2500	982	0,5

Таблица 1.16 Операция 075

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Сверло 3,1 GUHRING	1,5	0,1	710	9	0,6

Таблица 1.17 Операция 080

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Сверло 4,2 GUHRING	2,1	0,1	710	9	0,9

Таблица 1.18 Операция 085

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Сверло ?4,2 GUHRING	2,1	0,1	710	9	0,6

Таблица 1.19 Операция 090

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Сверло 4,2 GUHRING	2,1	0,1	710	9	0,6

Таблица 1.20 Операция 095

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Сверло ?3,1 GUHRING	1,5	0,1	710	9	0,45

Таблица 1.21 Операция 100

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Сверло 4,2 GUHRING	2,1	0,1	710	9	0,9

Таблица 1.22 Операция102

№ инструмента	Обозначение инструмента	t мм	So Об/мин	n 1/мин	V м/мин	to мин
1	Развертка 10Н11 ГОСТ 11172-10	0,15	0,4	500	15	0,14

1.3.8 Нормирование операции

Определяем штучное время на примере вертикально-фрезерной операции (010)

Общий выпуск по неизменным чертежам -5000 штук; Производственная программа - 2000 штук в год.

Расчет штучного времени производиться по следующей формуле

Тшт=Топ+Тт.о.+То.о.+Те.н.+(Тп.з./n)

То - Основное время

Тв - Вспомогательное время

То.п - Оперативное время

Тт.о. - Время технологического обслуживание основного оборудования

( составляет 3-6% от основного времени)

То.о - Время организационного обслуживания основного оборудования (составляет 3,8-4,0% оперативного времени)

Те.н. - Время на отдых и естественные надобности оператора

(составляет 4-5% от оперативного времени)

n - Партия запуска

Тп.з - Подготовительно-заключительное время

Производим расчет: 1. Основное время на выполнение операции

То==(1,75+1,75)*2=7,0 мин

2. Вспомогательное время

Выбираем по таблице Тв=1,04 мин

3. Оперативное время

Топ=То+Тв=7+1,04=8,04 мин

4. Время технологического обслуживание основного оборудования

( составляет 3-6% от основного времени)

Тт.о.=7*0,06=0,42 мин

5. Время организационного обслуживания основного оборудования (составляет 3,8-4,0% оперативного времени)

То.о= 8,04*0,04=0,32 мин

6. Время на отдых и естественные надобности оператора

(составляет 4-5% от оперативного времени)

Те.н.=8,04*0,05=0,40 мин

7. Партия запуска

n=N/12=2000/12=166

8. Подготовительно-заключительное время

Тп.з.=19 мин

Тогда штучное время равно:

Тшт=7+0,42+0,32+0,40+19/166=8,5мин

Остальные расчетные по операциям данные занесены в таблицу

Таблица 1.23

Наименование операций	Основное время То	i	Вспомогательное время , Тв	Подготовительно-заключительное время, Тп.з	Штучное время, Тшт
010 Вертикально-фрезерная	7 мин	2	1,04 мин	19 мин	12,2 мин
015 Вертикально-фрезерная	10,3 мин	2	1,06 мин	19 мин	12 мин
025 Фрезерная с ЧПУ	20 мин		3,5 мин	56,5 мин	30,4 мин
035Фрезерная с ЧПУ	15,5 мин		2,8 мин	45,5 мин	15,5 мин
045 Фрезерная с ЧПУ	15,5 мин		3,5 мин	64 мин	24,08 мин
055 Фрезерная с ЧПУ	4,7 мин		2 мин	38 мин	8 мин
075 Вертикально-сверлильная	0,6 мин	1	1,1 мин	17 мин	1,9 мин
080 Вертикально-сверлильная	0,8 мин	1	1 мин	17 мин	1,9 мин
085 Вертикально-сверлильная	0,6 мин	1	1 мин	17 мин	1,6 мин
090 Вертикально-сверлильная	0,6 мин	1	1 мин	17 мин	1,6 мин
095 Вертикально-сверлильная	0,45 мин	1	1 мин	17 мин	1,5 мин
100 Вертикально-сверлильная	0,9 мин	1	1,05 мин	17 мин	2 мин
102 Вертикально-сверлильная	0,1 мин	1	1,05 мин	17 мин	0,4 мин

1.3.9 Контроль точности изготовления детали

Контроль точности детали выполняется следующими инструментами:

· Штангенциркуль ГОСТ 166-89

· Пробки

· Глубиномер

· Скоба

· Калибры

На рисунке изображена последняя операция:

Контроль размера ?4Н14(+0,25), контроль производиться пробкой ?4Н14(+0,25)

Контроль размера ?4Н14(+0,3 ), контроль производиться пробкой ?4Н14(+0,3)

Контроль размера ?3Н14(+0,25), контроль производиться пробкой 3Н

14(+0,25)

Часть 2. «Конструкторская»

2.1 Проектирование и расчет приспособления

Технологическая оснастка в производственном процессе изготовления изделия занимает важное место.

Приспособлениями в машиностроении называют все вспомогательные устройства, используемые при механической обработке, сборке или контроле изделия. Приспособления, рабочие и контрольные инструменты вместе взятые называют технологической оснасткой, причем приспособления являются наиболее сложной и трудоемкой ее частью. Технологическая оснастка предназначена для достижения поставленных технологических задач, связанных с выпуском готового изделия заданного качества, требуемого количества с минимальными затратами и сроками изготовления.

В зависимости от вида технологического процесса различают технологическую оснастку: станочную, сборочную, контрольную и инструментальную.

Обычно станочные приспособления классифицируются по типу станков, степени специализации, уровню механизации и виду привода.

В зависимости от типа станков приспособления к ним делятся на токарные, фрезерные, расточные шлифовальные, сверлильные, зубофрезерные, зубошевинговальные, гибочные и др. По степени специализации станочные приспособления делятся на:

- универсальные (универсально-безналадочные - УБП);

- универсально-налаживаемые УНП;

- универсально-сборочные - УСП;

- специализированные (сборно-разборные - СРП);

- налаживаемые - СНП;

- cпециальные (неразборные - НСП).

К универсально-безналадочным приспособлениям относятся центры и полуцентры, в том числе упорные и вращающиеся; поводковые устройства; оправки, токарные патроны общего назначения; магнитные патроны и планшайбы; цанги; магнитные и электромагнитные плиты; столы неподвижные, плавающие, поворотные, делительные; стойки; тиски; скальчатые кондукторы; люнеты; делительные головки.

Универсально-налаживаемые приспособления (УНП) состоят из двух частей - универсальной и наладочной. Универсальная часть включает корпус приспособления, привод и базы для установки сменных наладок, а наладочная часть имеет базы для установки обрабатываемой детали и элементы для направления или координации режущего инструмента.

В целях обеспечения наибольшей загрузки УНП на одном рабочем месте с применением максимального количества сменных наладок в универсальной части приспособления стремятся предусматривать возможность выполнения одновременно не одной, а нескольких операций. Поэтому универсальную часть приспособления делают двух и даже трехсторонней, при этом каждая сторона имеет базовые элементы для установки сменных наладок.

Универсально-сборочные приспособления (УСП) относятся к числу агрегатируемых приспособлений целевого назначения, собираемых по мере необходимости из заранее изготовленных стандартных деталей и сборочных единиц. После обработки заданных партий деталей приспособления разбираются, а составляющие их детали и сборочные единицы используются для сборки новых конструкций приспособлений, предназначенных для обработки других деталей.

Детали и сборочные единицы УСП по режимам обработки и габаритам обрабатываемых заготовок подразделяются на три серии, определяемые шириной Т-образных и П-образных пазов.

В соответствующих справочниках по конструированию станочных приспособлений приведены основные параметры конструктивных элементов деталей УСП.

Основные детали и сборочные единицы, из которых компонуются различные приспособления, условно подразделяются на семь групп:

1. Базовые детали (плиты прямоугольные и круглые, угольники);

2. Корпусные детали (опоры, проставки, прокладки, призмы, угловые упоры и подкладки, угольники и планки);

3. Установочные детали (шпонки, штыри, пальцы, диски и переходники);

4. Прижимные детали (прихваты и планки);

5. Крепежные детали (болты, шпильки, винты, гайки и шайбы);

6. Разные детали (ушки, вилки, хомутики, оси, опоры колпачковые, рукоятки и др.);

7. Сборочные единицы (поворотные головки и кронштейны, центровые бабки, подвижные призмы, кулачковые и тисковые зажимы и др.).

Сборно-разборные приспособления применяют в условиях мелкосерийного и серийного производств. По своему назначению они являются специальными, так как в собранном виде рассчитаны на установку и закрепление однотипных заготовок. Собирают их из отдельных нормализованных и стандартизированных узлов и деталей.

СРП состоят из базовых сборочных единиц, обеспечивающих сопряжение опорной поверхности компоновки приспособления с опорной поверхностью стола станка при определенной пространственной ориентации, а также установку на них всех остальных групп деталей и сборочных единиц. К группе базовых сборочных единиц относятся прямоугольные и круглые плиты, немеханизированные с гидравлическим и пневматическим приводом, а также угольники.

Установочные детали и сборочные единицы обеспечивают пространственное положение обрабатываемых заготовок в компоновке приспособлений.

Прижимные детали и сборочные единицы обеспечивают закрепление обрабатываемой заготовки в компоновке приспособления.

Специализированные налаживаемые приспособления предназначены для закрепления и обработки различных групп деталей на металлорежущих станках при их серийном производстве и частой смене объектов производства. В этих случаях проектирование и изготовление специальных приспособлений экономически невыгодно. Наиболее целесообразным является применение приспособлений, рассчитанных на обработку различных типов и типоразмеров деталей в некотором диапазоне размеров.

К таким приспособлениям относятся:

-приспособления для обработки деталей типа тел вращения, (приспособления для токарной и круглошлифовальной обработки, переналаживаемые патроны, переналаживаемые планшайбы);

-приспособления для обработки деталей типа рычагов, шатунов, кронштейнов и фасонных крышек;

-приспособления для обработки деталей арматуры, корпусных и других деталей.

По уровню механизации и автоматизации приспособления делятся на ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические.

По источнику энергии привода станочные приспособления делятся на: пневматические, пневмогидравлические, гидравлические, электромеханические, магнитные, вакуумные и центробежно-инерционные.

Область использования указанных систем приспособлений зависит от его загрузки и сроков использования и может быть оптимизировано с учетом этих показателей.

Целью проектирования станочного приспособления является создание такого типа технологической оснастки, которая обеспечила бы требуемую точность обрабатываемого изделия (поверхности) в пределах заданных допусков. Необходимо изготовить корпусную деталь; произвести обработку поверхностей фрезерованием. Необходимо обеспечить точность установки заготовки и базирование приспособления на столе станка, а также точность координирования режущего инструмента.

2.1.1 Служебное назначение приспособления

Тиски станочные поворотные предназначены как приспособление фрезерного станка и служат для жесткой фиксации заготовки, во время фрезерования поверхностей. Специальные пазы позволяют закрепить тиски в нужном месте на столе станка.

Приспособление служит для базирования и закрепления заготовки корпуса небольших размеров из материала Д16Т при координировании мерного режущего инструмента при фрезеровании поверхностей на на вертикально-фрезерном станке модели 6К81Ш. В результате обработки должна быть обеспечена точность обработки поверхностей отверстий в соответствии с 10 квалитетом точности и параметром шероховатости Ra 5 мкм. При использовании технологической оснастки станочного приспособления затраты времени на операцию должны быть не более 8,5 минут на деталь. Также необходимо обеспечить изготовление деталей по неизменным чертежам в условиях серийного производства в размере 2000 штук в год. Срок службы приспособления - 3 года. Эксплуатационные температуры составляют от -20^oС до +50^oС.

2.1.2 Принцип работы приспособления

В соответствии с рисунком тиски с одной подвижной губкой имеют корпус 1, выполненный из чугуна марки СЧ 21-40 по ГОСТ 1420-70 или из стали марки 35Л по ГОСТ 977-65 с твердостью направляющих HRC 35…40. По направляющим перемещается, подвижна губка 2 с помощью ходового винта 7 и эксцентрика 6 с рукояткой (в процессе наладки тисков), зажимающая деталь между опорными поверхностями губки 2 и неподвижной губки 5. Накладные губки 3 выполняются в соответствии с формой зажимаемой детали и фиксируются с помощью накладных шпонок 4.

Зажимные губки имеют специальное покрытие, предотвращающее выскальзывание заготовки. На неподвижных и подвижных губках имеются установочные пазы и крепежные отверстия, предназначенные для сменных накладок, применяемых при обработке деталей, заготовок различных по форме и размерам.

Рис. 2.1 Сборочный чертеж приспособления

2.2 Выбор установочных элементов

Основными видами поверхностей заготовок, которые могут быть использованы в качестве технологических баз, являются: плоские поверхности, конические (центровые) и криволинейные (эвольвентные) поверхности.

Для реализации любой схемы базирования в станочных приспособлениях применяются установочные элементы: жесткие или самоустанавливающиеся. Жесткие установочные элементы используются для базирования по технологическим базам. В данном случае заготовка базируется на плоскую поверхность. Рассмотрим основные установочные элементы, применительно к заданной поверхности.

- опорные шайбы или пластины



Рис. 2.2 Изображение опорных шайб или пластин

2.3.Выбор элементов для направления и координации режущего инструмента

При выполнении отдельных операций механической обработки жесткость режущего инструмента бывает недостаточной. Для устранения упругих отжатий инструмента и придания ему определенного положения в процессе обработки относительно заготовки применяют направляющие детали. К ним относятся кондукторные втулки и копиры. Они должны быть точными, износостойкими и сменными. В проектируемом приспособлении направляющие элементы для режущего инструмента отсутствуют.

2.4 Выбор вида зажимного механизма, его силовой расчет

Зажимные устройства предназначены для создания надежного контакта заготовки с установочными элементами приспособления и предотвращения возможного смещения и вибрации заготовки в процессе ее обработки резанием.

К зажимным элементам предъявляют следующие основные требования: простота конструкции и надежность в работе; полное исключение смещения и вибрации заготовки в процессе ее обработки; отсутствие деформации заготовки и порчи ее поверхности; быстрота действия зажима при минимальной затрате сил рабочего; безопасность в работе.

Зажимные устройства должны обеспечивать равномерный зажим заготовки, особенно в многоместных приспособлениях. Место приложения сил закрепления выбирают по условию наибольшей жесткости и устойчивости крепления и минимальной деформации заготовки. Для повышения точности обработки предпочтительны устройства, обеспечивающие постоянную силу закрепления.

Назначение зажимных механизмов станочных приспособлений состоит в надежном закреплении, предупреждающем вибрации и смещения заготовки относительно опор приспособления при обработке.

Основные требования к зажимным механизмам:

1.Силы закрепления заготовок должны соответствовать силам резания;

2.Сокращение вспомогательного времени и повышение производительности труда достигается минимальным временем срабатывания зажимного механизма, которое обеспечивает быстродействующий привод. При ручном приводе конструкция зажимного устройства должна соответствовать требованиям эргономики. Сила закрепления рукой не более 145-195 Н, и в смену не более 750 закреплений;

3.Повышение точности обработки достигается при стабильных силах закрепления, что уменьшает погрешность закрепления;

4.Ответственные детали зажимных устройств должны быть прочными и износостойкими. Необходимо защищать зажимное устройство от загрязнения и попадания стружки;

5.Конструкция зажимного устройства должна быть удобной в наладке и эксплуатации, ремонтно-пригодной, включать, возможно, большее число стандартных деталей и сборочных единиц.

Выбор вида приспособления и его зажимных механизмов зависит от характера производства. Так, например, в массовом производстве к приспособлениям предъявляют высокие требования в отношении производительности, поэтому они оснащены быстродействующими механизмами и представляют собой сложные конструкции. В серийном же производстве, что касается данного случая, применение таких устройств экономически не целесообразно и в связи с этим используют более простые приспособления, состоящие из нормализованных узлов и деталей.

В проектируемом приспособлении зажим заготовки осуществляется при помощи эксцентрикового механизма.

Эксцентриковые зажимные механизмы (ЭЗМ) используются для непосредственного зажима заготовок и в сложных зажимных системах.

Преимущества:

- простота и компактность конструкции;

- широкое использование в конструкции стандартизованных деталей;

- удобство в наладке;

- способность к самоторможению;

- быстродействие (время срабатывания привода около 0.04 мин).

Недостатки:

-сосредоточенный характер сил, что не позволяет применять эксцентриковые механизмы для закрепления нежестких заготовок;

-силы закрепления круглыми эксцентриковыми кулачками нестабильны и существенно зависят от размеров заготовок;

-пониженная надежность в связи с интенсивным изнашиванием эксцентриковых кулачков.

В состав эксцентриковых зажимных механизмов входят эксцентриковые кулачки, опоры под них, цапфы, рукоятки и другие элементы. Различают три типа эксцентриковых кулачков: круглые с цилиндрической рабочей поверхностью; криволинейные, рабочие поверхности которых очерчены по спирали Архимеда (реже - по эвольвенте или логарифмической спирали); торцевые.

Определение силы резания

Примем следующие параметры обработки: фрезерования плоскости

В данном разделе расчет режимов резания производится:

Операция фрезерная на вертикально-фрезерном станке модели 6К81Ш.

Переход 1: фрезеровать поверхность корпуса в размер L=257 мм с шириной фрезерования В=150 мм.

Режущий инструмент: фреза трехсторонняя D=160 мм.

Глубина резания: t=2 мм

В=0,7*D=0,7*160?112 мм

Подача: Sм=S*n= Sм*Z*n

Где n - частота вращения фрезы, мин-1;

Z - число зубьев фрезы;

S - оборотная подача, мм/об.

Sz=0,25…0,38

Принимаем Sz=0,3

Рассчитываем скорость резания по формуле:

где - диаметр фрезы; - период стойкости; - глубина фрезерования;

- подача на зуб; - число зубьев фрезы; - ширина фрезерования;

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

- общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания: ,

где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; = =1,25;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

=1,0 коэффициент, учитывающий материал инструмента.

- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

= 1,0 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

.

Скорость резания:

V== 126 м/мин

где: Сv = 396, Т=180 мин, период стойкости фрезы;

q= 0,2, х = 0,15, у =0,35, u = 0,2, р = 0, m = 0,32

nфрасч.= по паспорту станка принимаем 250 об/мин

Сила резания.

Главная составляющая силы резания при фрезеровании - окружная сила:

Pz= Н.

где - число зубьев фрезы (z=8)

U = 1,0

Ср = 54,5 Q = 1,0

Х = 0,9, W = 0, У = 0,74

0,3…0,4, Ру=0,3*Pz=0,3*2856=856 Н.

Составляющая:

Руz===2981 Н.

Крутящий момент:

Мкр.=228,5 Нм

Мощность резания:

Ne=5 кВт

Мощность, затрачиваемая на процесс резания меньше чем мощность станка.

При конструировании станочного приспособления силу закрепления Q находят из условия равновесия заготовки под действием сил резания, тяжести, инерции, трения, реакции в опорах и собственно силы закрепления. Полученное значение проверяют из условий точности выполнения операций.

Для обеспечения определенности базирования необходимо осуществить силовое замыкание. Его величина определяется исходя из уравнений статики. Сумма проекций всех действующих сил на оси X, Y, Z должна равняться нулю. И сумма моментов действующих сил на оси X, Y, Z должна тоже равняться нулю:

,.

Силовой привод данного устройства является ручным и приводится в действие, осуществляя требуемый зажим заготовки, за счет мускульной силы рабочего. При этом сила на рукоятке не должна превышать 150 Н, а средняя продолжительность закрепления одного зажима должна находиться в пределах 4,5...5,5 с.

Расчёт фактического усилия зажима

где W - требуемая сила зажима детали, Н;

Q_треб - усилие на эксцентрике, необходимое для обеспечения W=1038 H;

f - коэффициент трения, f = 0,25;

Расчёт показал, что приспособление обеспечивает надёжный зажим.

Длину рукоятки L определяют по формулам для стандартного кулачка, принимая F_пр?150 Н.

Пользуясь таблицами подбирают стандартный эксцентриковый кулачок. При этом должны соблюдаться условия: и (размеры, материал, термическая обработка и другие технические условия по ГОСТ 9061-68. Проверять стандартный эксцентриковый кулачок на прочность нет необходимости.

Определяем длину рукоятки эксцентрикового механизма, мм

.

Значения и выбираются по таблице 1.

Таблица 1. Стандартный круглый эксцентриковый кулачок (ГОСТ 9061-68)

Обозначение	Наружный диаметр эксцентрикового кулачка, мм	Эксцентрситет, А, мм	Ход кулачка h, мм, не менее	Fзмах, Н	МмахНмм
			Угол поворота ограничен 60о	Угол поворота неограничен 130о
7013-0177 7013-0178	60	3.0	1.4	5.59	6860	41100
Примечание: Для эксцентриковых кулачков 7013-0171…1013-0178 значения Fз мах и Ммах вычислены по параметру прочности, а для остальных - с учетом требований эргономики при предельной длине рукоятки L=320 мм.

Для приводов с ручным приводом рекомендуется и мм. Для механизированного привода мм.

Длина рукоятки данного приспособления составляет 260 мм.

Рис. 2.3

2.6 Расчет приспособления на точность обработки

В процессе обработки заготовки возникают отклонения от геометрической формы и размеров, заданных чертежом и техническим заданием, которые должны находиться в пределах допусков, определяющих наибольшие допустимые значения погрешностей размеров и формы заготовки или детали.

Суммарную погрешность установки найдем по формуле

,

где _u = 0,02 мм - погрешность, связанная с размерным износом инструмента;

_д = 0,015 мм - погрешность, связанная с температурной и упругой деформацией СПИД;

H = 0,1_т,

H = 0,10,7 = 0,7 мм - погрешность, связанная с настройкой инструмента,

где _т = 0,7 мм - допуск на заданный размер;

_ст = 0,05 мм - погрешность станка нормальной точности.

Сравним полученную величину с заданным допуском _т, 0,646 0,7

Вывод: полученная погрешность не выходит за границы допуска.

2.7 Технические требования к приспособлению

Для выполнения служебного назначения технологической оснасткой она должна обладать должным качеством, то есть соответствовать определенным требованиям, качественные и количественные показатели которых описываются техническими требованиями, служащими основой для проектирования и обязательными к выполнению при изготовлении технологической оснастки.