Размещено на http://www.allbest.ru/

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технология машиностроения»

Курсовой проект

по дисциплине: «Технология машиностроения»

на тему: «Технологический процесс механической обработки вал привода»

Выполнил:

Бекбулатов Ш.А.

Проверил:

Соколов В.О.

Пенза 2005 г

Расчетно-пояснительная записка 45 листов, 4 рисунка, 3 таблицы, 5 листов формата А1, 5 источников, 3 приложения.

СХЕМА СБОРКИ, ТИП ПРОИЗВОДСТВА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ПЕРЕХОД, ОПЕРАЦИЯ, ПОДАЧА, СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ.

Объектом разработки является вал привода масляного насоса, которое предназначено для передачи крутящего момента от двигателя к масляному насосу.

Цель работы - разработать технологический процесс на изготовление вала привода масляного насоса и средства его оснащения применительно к условиям серийного производства.

В результате проведенной работы разработан технологический процесс на изготовление детали «вал привода масляного насоса». Разработанные средства технологического оснащения могут быть использованы при изготовлении других деталей этого же класса.

Эффективность разработанной технологии подтверждается расчетом, приведенным в работе

Содержание

Введение

1. Разработка технологического процесса сборки

1.1 Служебное назначение изделия (сборочной единицы)

1.2 Анализ технологичности конструкции изделия

1.3 Выбор метода обеспечения точности сборки и его обоснование

1.4 Разработка последовательности сборки

2. Проектирование процесса механической обработки детали

2.1 Служебное назначение и технические требования на деталь по чертежу и условиям эксплуатации

2.2 Анализ технологичности конструкции детали

2.3 Определение типа производства

2.4 Выбор и обоснование способа получения заготовки

2.5 Разработка маршрутной технологии обработки деталей

2.6 Определение припусков расчетно-аналитическим способом

2.7 Проектирование операционной технологии

3. Конструирование средств технологического оснащения

3.1 Выбор и обоснование схемы установки детали в приспособлении

3.2 Техническое описание конструкции и принципа работы приспособления

Список использованных источников

Введение

Машиностроение, поставляющее новую технику всем отраслям народного хозяйства, определяет технический прогресс страны и оказывает решающее влияние на создание материальной базы нового общества. В связи с этим его развитию всегда придавалось и придается первостепенное значение. Основными направлениями экономического развития Российской федерации на 2005-2010 годы является повышения ВВП не менее чем в 2 раза, при общем увеличении промышленной продукции на 36-48%.

Все это и современный уровень технического прогресса, непрерывное создание новых совершенных высокопроизводительных, автоматизированных и высокоточных машин, основанных на использовании новейших достижений мировой науки, требуют подготовки высокообразованных инженеров, обладающих глубокими теоретическими знаниями и хорошо владеющих новой техникой и технологией производства.

1. Разработка технологического процесса сборки

1.1 Служебное назначение изделия (сборочной единицы)

Разрабатываемая нами в курсовой работе деталь - Вал привода, является составной частью механизма привода масляного насоса дизеля типа Д50.

Механизм привода масляного насоса дизеля Д50 служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала к масляному насосу.

Смазка двигателей типа Д50 в зависимости от назначения дизель-генераторов осуществляется с «сухим» и «мокрым» картером, с принудительной циркуляцией. Масляным резервуаром системы смазки двигателя с «мокрым» картером служит нижняя полость рамы, а у двигателя с «сухим» картером маслосборный бак емкостью 1 - 1,2 м3, в который масло сливается через отверстие в нижней части рамы.

В двигателе с «мокрым» картером корпус привода выполнен с отверстием, через которое масло из картера попадает в масляный карман и далее во всасывающую полость масляного насоса. В двигателе «сухим» картером масло из маслосборного бака по трубопроводу подводится к фланцевому отверстию на переднем торце привода и через карман попадает во всасывающую полость масляного насоса. При этом полость картера двигателя отделена от масляного кармана задней стенкой корпуса привода.

Так как производительность масляного насоса всегда превышает потребление двигателем масла, то часть его перепускается через разгрузочный обратный клапан, отрегулированный на 2,5 кг/см2 , к двум сетчато-набивным фильтром тонкой очистки, оттуда очищенное масло поступает обратно в раму двигателя (маслосборный бак).

Производительность масляного насоса не менее 24 м3/час.

1.2 Анализ технологичности конструкции изделия

Привод масляного насоса осуществляется через поводок, устанавливаемый на вале привода, и кулачки поворотного диска, расположенных в передней части коленчатого вала.

Механизм привода монтируется в корпусе, который представляет собой литую чугунную крышку коробчатого сечения. К блоку дизеля корпус крепится четырьмя шпильками, а к раме двигателя - двадцатью шпильками и фиксируется двумя установочными штифтами. К корпусу в нижней части крепится масляный насос, в средней части корпус конической пары шестерен.

Корпус конической передачи представляет собой фасонную чугунную отливку полую внутри. Спереди он закрыт крышкой, в которую запрессована втулка с баббитовой заливкой, а задним бронзовая втулка без баббитовой заливки, куда базируется шейка хвостовика вала с ведущей конической шестернею, смонтированной на валу привода.

Ведущая коническая шестерня фиксируется на шейки вала привода при помощи призматической шпонки. Зубья шестерни выполнены спиральными для увеличения плавности зацепления и бесшумности работы. Вал приводится во вращение поводком, который смонтирован на его конце на призматической шпонке. Ведущая шестерня входит в зацепление с ведомой шестернею, изготовленной за одно целое с валиком. Вал имеет две рабочие шейки, которые вращаются в бронзовой втулке.

На основании всего выше перечисленного можно сделать вывод, что изделие в целом технологично, как по изготовлению отдельных деталей, так и по сборке. Не технологичными элементами являются вал, как наиболее точное и сложное изделие при изготовлении и сборки, а также из-за трудности в обработке, вызванной маркой материала.

1.3 Выбор метода обеспечения точности сборки и его обоснование

Процесс сборки является заключительным этапом изготовления механизма привода масляного насоса, что в значительной степени определяет его основные эксплуатационные качества. Условия достижения высоких эксплуатационных качеств механизма привода масляного насоса не ограничивается созданием его удачной конструкции или применением высококачественных материалов для изготовления его деталей. Не гарантирует этих качеств и высокоточное изготовление деталей с обеспечением оптимального состояния поверхностных слоев их сопряженных или рабочих поверхностей. Процесс изготовления механизма привода масляного может гарантировать достижение всех требуемых его эксплуатационных показателей, а также его надежности и долговечности в эксплуатации лишь при условии высококачественного проведения всех этапов сборки механизма привода.

Это связано с тем, что в процессе сборки вполне доброкачественных изделий по различным причинам могут возникать погрешности взаимного расположения деталей, существенно снижающие точность и служебные качества собираемого изделия.

Составление размерной цепи.

При сборке механизма привода масляного насоса нами применен метод пригонки, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера компенсирующего звена путем удаления с компенсатора определенного слоя материала.

Так как механизма привода является изделием, с большим числом звеньев, в котором детали изготовлены с экономичными допусками. А по типу производства механизма привода масляного насоса относится к мелкосерийному производству. То этот метод наиболее оправдан при сборке с экономической точки зрения.

При использовании метода пригонки в конструкцию изделии вводится специальная деталь - компенсатор, размеры которого могут изменяться при сборке в необходимых пределах путем удаления определенного слоя материала соответствующей механической пригонкой

Составляем размерную цепь для расчетов размеров компенсирующего звена.

Расчет допусков на компенсирующие звенья.

Определим исполнительные размеры толщины компенсирующего кольца, узла водяного насоса, при его механической обработке, обеспечивающие возможность пригонки кольца при сборке. И обеспечить возможность достижения зазора между компенсирующим и упорным кольцом в пределах 0,07ч0,1 мм.

Исходные данные.

Рис.1.1. Размерная цепь детали “Вал”.

мм; мм;

мм; мм;

мм; мм;

В соответствии с условиями принимаем в качестве исполнительного размера замыкающего звена:

=0,07мм; =0,03мм; =+0,1мм.

Определяем номинальный размер толщины компенсирующего кольца после его пригонки.

мм.

В качестве экономически достижимого допуска размера принимаем допуск по 10-му квалитету. мм.

Определяем поле рассеяния размеров замыкающего звена при использовании указанных экономически допустимых производственных допусков составляющих размеров рассчитываемой размерной цепи.

[3], стр 138

=0,4313мм.

Определяем величину требуемой компенсации.

мм [3], стр 453.

Определяем номинальный размер толщины компенсирующего кольца после его механической обработки (до пригонки).

мм.

Исполнительный размер толщины компенсирующего кольца после его механической обработки мм, т.е. 3,8h10.

1.4 Разработка последовательности сборки

Составление маршрутной технологии сборки.

Маршрутную технологию сборки примем исходя из базовой заводской.

Операция 000.Подготовительная.

Укомплектовать собираемый узел деталями согласно чертежу. Проверить наличие клейм окончательной приемки ОТК. Промыть детали входящие в узел, продуть сухим сжатым воздухом, протереть ветошью. Проверить чистоту водяных полостей. Произвести расконсервацию подшипников 408 ГОСТ8338-75 и 309 ГОСТ8338-75.

Операция 005.Сборка конической пары привода.

Установить корпус конической передачи на верстак. Подобрать 8 шпилек М16 ГОСТ22034-76 в соответствии с группами резьбовых отверстий корпуса. Ввернуть шпильки, смазанные герметиком в отверстия корпуса. Надеть на шпильки корпуса крышку и привернуть ее 4 гайками М16. Поставить в расточку корпуса фланец с другой стороны и закрепить его к корпусу 4 болтами. Проверить соосность фланца и крышки. Установить в вертикальную расточку корпуса втулку. Надеть на ведущий вал привода прокладки и в паз вала запрессовать шпонку. Установить шестерню с прокладками во фланец, а фланец в корпус конической передачи, закрепить 4-мя болтами М16. Смазать посадочные места ведущего вала и шестерни дизельным маслом, напрессовать шестерню на вал до упора. В резьбу масляного канала ведущего вала привода ввернуть винт М10 ГОСТ1476-84 и раскернить. Надеть на ведомый валик втулку, предварительно смазав трущиеся поверхности дизельным маслом. Вставить в отверстие ведомого валика стопор. Надеть на валик проставочное кольцо, шайбу и навернуть гайку, обеспечив зазор между втулкой и проставочным кольцом. Надеть на втулку ведомого валика набор прокладок. Опустить втулку в сборе с валиком и прокладками в корпус и застопорить болтом с пружинной шайбой 16Н65Г ГОСТ6402-70. Вставить ведущий вал в корпус и ввести в зацепление с малой шестерней. Надеть на вал фланец и привернуть его к корпусу болтами. Надеть на другой конец вала прокладку и крышку и привернуть ее гайками. Закрепить поводок на валу стяжным болтом с гайкой и зашплинтовать шплинтом. Ввернуть в корпус конической пары штуцер

Операция 010.Ошпиливание корпуса привода.

Установить корпус привода на стеллаж. Ввернуть в корпус 8 шпилек М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 крепления фильтров до упора. Ввернуть в резьбовые отверстия корпуса 6 шпилек М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 валоповоротного диска. Ввернуть в резьбовые отверстия корпуса 4 шпильки М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 крепления трубы входящего масла в раму двигателя. Ввернуть в резьбовые отверстия корпуса 5 шпилек М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 крепления масляного насоса. Ввернуть в резьбовые отверстия корпуса 2 шпильки М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 крепления трубы входящего масла в корпус привода. Ввернуть в резьбовые отверстия корпуса 4 шпильки М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 крепления крышки. Ввернуть в резьбовые отверстия корпуса 8 шпилек М12х30.66.05 ГОСТ22034-76 крепления масляного насоса

Операция 015.Установка спускного крана.

Надеть на резьбовой конец корпуса крана кольцо, шайбу, навернуть от руки гайку. Надеть на корпус крана прокладку, вставить кран в расточку корпуса привода до упора, совместив отверстия под болты во фланце корпуса и крана с отверстиями прокладки и корпуса привода. Закрепить кран болтами.

Операция 020. Общая сборка привода

Надеть на шпильки крепления фильтров две прокладки и вставить в расточку корпуса привода 2 фильтра. Закрепить фильтры 8 гайками М12 ГОСТ5927-73 с пружинными и плоскими шайбами. Надеть на шпильки крепления маслоподводящей трубы 2 шайбы и навернуть 2 гайки. Закрепить крышку на корпусе 4 гайками с пружинными шайбами. Надеть на шлицы ведомого валика шлицевую втулку. Соединить насос с приводом, установив между ними прокладку, 4 болтами с пружинными шайбами. Затянуть болты крепления масляного насоса к приводу.

Операция 035.Контрольная.

Разработка технологической схемы сборки.

На основании разработанной ранее маршрутной технологии сборки узла “Привод масляного насоса”, в которое входит и наша деталь “Вал” строим схему сборки. Эта схема в наглядной форме отражает маршрут сборки изделия и его составных частей. Сборку начинаем с наиболее сложной и ответственной цепи. А завершают сборку каждой размерной цепи установкой элементов соединения, которые образуют замыкающее звено.

2. Проектирование процесса механической обработки детали

2.1 Служебное назначение и технические требования на деталь по чертежу и условиям эксплуатации

Передача крутящего момента к масляному насосу осуществляется через поводок от кулачков поворотного диска, расположенного в передней части коленчатого вала, на вал привода, расположенного соосно с коленчатым валом в корпусе конической передачи. Передним подшипником вала привода служит втулка с баббитовой заливкой, а задним бронзовая втулка без баббитовой заливки, причем последняя непосредственно опирается в хвостовик валика с ведущей шестерней, смонтированной на валу привода. Ведущая коническая шестерня фиксируется на шейке вала привода при помощи призматической шпонки.

Вал приводится во вращение поводком, который смонтирован на его конце, на призматической шпонке. Вал имеет в передней части хвостовик с конической поверхностью и канавкой под призматическую шпонку для посадки шкива привода вентилятора. Шкив закрепляется на валу корончатой гайкой. Для предотвращения протечек масла из полости крышки вал уплотняется в крышке самоподвижным сальником.

Технические требования на рабочий чертеж детали разрабатываем исходя из конструктивных требований, они будут следующими:

1. НВ 207….255.

2. Допуск смещения отв. Ш6 мм на пов. Ш90 относительно оси детали 1 мм.

3. Допуск смещения отв. Ш6 мм на пов. Ш88 относительно оси шпоночного паза 1 мм.

4. Допуск смещения отв. Ш8 мм на пов. Ш45 относительно оси шпоночного паза на конусной поверхности 1 мм.

5. Допуск перекоса осей шпоночных пазов относительно оси вала 0,05 мм на длине 90 мм.

6. Допуск смещения осей шпоночных пазов относительно оси вала 0,1 мм.

7. Конусность 1:8 выполнять по калибру-кольцу согласованным с калибром-пробкой для шкива, проверку производить по краске, прилегание должно быть 75 % поверхности.

8. Допуск радиального биения пов. Л относительно пов. Д 0,05 мм.

9. Допуск радиального биения пов. Ж, З, И относительно пов. Д 0,02 мм.

10. Допуск торцевого биения пов. Е относительно пов. Д 0,02 мм на Ш100 мм.

11. Допуск торцевого биения пов. К относительно пов. Д 0,05 мм на Ш90 мм.

12. Расположение шпоночных пазов относительно друг друга произвольное.

13. Поверхность Д полировать

14. Н14; h14; ±JT14/2.

Технические требования на деталь довольно жесткие, но они вызваны конструктивной необходимостью изделия «Привод масляного насоса», в которое входит деталь « Вал привода».

2.2 Анализ технологичности конструкции детали

Производя технологический контроль чертежа детали можно отметить, что деталь состоит из элементарных поверхностей и представляет собой тело вращения - ступенчатый вал.

Не технологичным в данной конструкции детали является то, что ступени расположены с двух сторон и нет свободного выхода для инструмента.

Допуски на размеры проставлены для посадочных поверхностей, остальные размеры являются свободными. Обеспечены удобные и надежные базирующие поверхности для установки и закрепления заготовки в процессе её обработки. Отношение длины детали к приведенному диаметру (460:102=4), по данному показателю деталь технологична. Для выхода шлифовального круга предусмотрены канавки. Ширина канавок унифицирована, что позволяет использовать стандартный инструмент и сократить его перечень до минимума. Все фаски и шпоночный паз так же унифицированы.

Обеспечены удобные и надежные базирующие поверхности для установки заготовки в процессе её обработки. Предусмотрена возможность удобного и надежного закрепления детали на станке. В целом конфигурация детали достаточно жесткая, что способствует восприятию сил резания и закрепления без ощутимых деформаций. Предусмотрен удобный подвод высокопроизводительного режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Предусмотрен удобный и эффективный технологический контроль, обрабатываемой детали, с помощью стандартного измерительного инструмента.

Оценивая деталь по технологическим показателям, отмечаем следующее:

Конфигурация детали представляет собой сочетание простых форм наружных диаметров с незначительным перепадом размеров.

Плавный переход от одного диаметра к другому, при относительно малой ширине ступеней, позволяет применить высоко производительный метод токарной обработки.

Заданные квалитеты точности и шероховатости поверхностей строго обоснованы служебным назначением. На основании выше описанного, можно сделать вывод, что деталь в целом технологична по конструкции и изготовлению.

2.3 Определение типа производства

Для определения типа производства примем, в качестве предварительного технологического маршрута обработки, базовый заводской вариант.

Операция 005.Фрезерно-центровальная.

Фрезеровать одновременно торцы, сверлить центровочное отверстие Ш8,9 мм, сверлить центровочное отверстие Ш8 мм.

Операция 010.Токарная.

Точить Ш105мм на L=265мм, точить Ш93мм на L=251мм, точить Ш57мм на L=19мм с 5 проходов. Переустановить вал. Точить Ш95мм на L=139мм; точить Ш26мм на L=27мм с 10 проходов.

Операция 015. Токарная.

Точить Ш52мм на L=60мм, точить Ш45мм на L=15мм, точить Ш90,6мм на L=200мм, точить конус Ш90,6мм на L=105мм, точить канавку h=4мм с Ш87мм до Ш49мм, точить канавку h=4мм на Ш90мм,нарезать резьбу М52 на L=40мм. Переустановить деталь. Точить Ш92мм на L=200мм, точить Ш88,6мм на L=145мм; точить Ш80,6мм на L=73 мм, точить Ш22,5мм на L=25мм, точить Ш102мм на L=10 мм, точить канавку h=4мм с Ш92мм до Ш87мм, точить канавку h=5мм с Ш88,6 мм до Ш79 мм.

Операция 020.Радиально-сверлильная.

Сверлить отверстие Ш8 мм на L=235 мм, рассверлить отверстие Ш9 мм на L=25 мм.

Операция 025. Радиально - сверлильная.

Сверлить отверстие Ш6 мм на L=45 мм, сверлить отверстие Ш6 мм на L=44 мм, зенковать фаску 2,3х450 на Ш6 мм, зенковать фаску 4,3х450 на Ш6 мм.

Операция 030.Круглошлифовальная.

Шлифовать Ш90 мм на L=100мм, шлифовать Ш88мм на L=75мм, шлифовать Ш80 мм на L=45мм, шлифовать Ш22 мм на L=20мм.

Операция 035.Круглошлифовальная.

Шлифовать конус 1:8 Ш89,5 мм на L=100мм.

Операция 040.Вертикально-фрезерная.

Фрезеровать шпоночный паз шириной b=18мм на L=50 мм, фрезеровать шпоночный паз шириной b=12мм на L=55 мм, фрезеровать шпоночный паз шириной b=16 мм на L=72 мм.

Операция 045.Вертикально-сверлильная.

Сверлить отверстие Ш5,8 мм на L=8 мм, развернуть отверстие Ш6 мм на L=8 мм, сверлить отверстие Ш8 мм на L=49 мм.

Произведем укрупненное нормирование операций.

Операция 005.Фрезерно-центровальная.

То.фрез = = 4·105·10 = 0,42 мин.

То.свер= = 0,52·8,9·35·10 = 0,18 мин.

?Топ = 0,42 + 0,18 ? 0,60 мин.

Операция 010.Токарная.

То= 0,25·105·265·10 = 6,96 мин.

То= 0,25·93·251·10 = 5,84 мин.

То= 5·0,25·57·19·10 = 1,35 мин.

То= 0,25·95·139·10 = 0,45 мин.

То= 10?0,25·26·27·10 = 1,75 мин.

?Топ = 6,96+5,84+1,35+0,45+1,75 = 16,35 мин.

Операция 015.Токарная.

То= 0,17·52·60·10 = 0,53 мин.

То= 0,17·45·15·10 = 0,11 мин.

То= 0,17·90,6·(200+105)·10 = 4,7 мин.

То= 0,17·87·(19+1)·10 = 0,3 мин.

То= 1,9·52·40·10 = 3,95 мин.

То= 0,17·92·(200+7)·10 = 3,19 мин.

То= 0,17·88,6·145·10 = 2,18 мин.

То= 0,17·80,6·(73+12)·10 = 1,16 мин.

То= 0,17·22,5·25·10 = 0,1 мин.

То= 0,17·102·10·10 = 0,17 мин.

?Топ = 0,53+0,11+4,7+0,3+3,95+3,19+2,18+1,16+0,1+0,18 = 16,4 мин.

Операция 020.Радиально-сверлильная.

То1 = = 0,52·1·8·235·10 = 0,98 мин.

То2 = = 0,31·1·9·25·10 = 0,07 мин.

?Топ = 0,98+0,07 = 1,05 мин

Операция 025. Радиально -сверлильная.

То1 = = 0,52·1·6·(45+44)·10 = 0,3 мин.

То2 = = 0,21·1·10,6·5·10 = 0,02 мин.

То3 = = 0,21·1·14,6·9·10 = 0,03 мин.

?Топ = 0,3+0,02+0,03 = 0,35 мин

Операция 030.Круглошлифовальная.

То= 0,223·90·100·10 = 2,02 мин.

То= 0,223·88·75·10 = 1,48 мин.

То= 0,223·80·45·10 = 0,80 мин.

То= 0,223·22·20·10 = 0,1 мин.

?Топ = 2,02+1,48+0,8+0,1 = 4,4 мин.

Операция 035.Круглошлифовальная.

То= 0,223·89,5·100·10 = 2,00 мин.

Операция 040.Вертикально-фрезерная.

То = = 4·50·1·10 = 0,2 мин.

То = = 4·55·1·10 = 0,22 мин.

То = = 4·72·1·10 = 0,28 мин.

?Топ = 0,2+0,22+0,28= 0,7 мин.

Операция 045.Вертикально-сверлильная.

То1 = = 0,52·1·5,8·8·10 = 0,03 мин.

То2 = = 0,86·1·6·8·10 = 0,04 мин.

То3 = = 0,52·1·8·49·10 = 0,23 мин.

?Топ = 0,03+0,04+0,23= 0,3 мин.

Определяем штучно калькуляционное время.

Операция 005.Фрезерно-центровальная.

Тш.к. = ц · То = 1,84 · 0,6 = 1,1 мин.

где ц-коэффициент учитывающий тип оборудования и тип производства.

Операция 010.Токарная.

Тш.к. = ц · То = 1,41 · 16,35 = 23,05 мин.

Операция 015.Токарная.

Тш.к. = ц · То = 1,41 · 16,4= 23,12 мин.

Операция 020.Радиально-сверлильная.

Тш.к. = ц · То = 1,33 · 1,05 = 1,4 мин.

Операция 025.Радиально-сверлильная.

Тш.к. = ц · То = 1,33 · 0,35 = 0,5 мин.

Операция 030.Круглошлифовальная.

Тш.к. = ц · То = 1,57 · 4,4 = 6,91 мин.

Операция 035.Круглошлифовальная.

Тш.к. = ц · То = 1,57 · 2,0 = 3,14 мин.

Операция 040.Вертикально-фрезерная.

Тш.к. = ц · То = 1,84 · 0,7 = 1,3 мин.

Операция 045.Вертикально-сверлильная.

Тш.к. = ц · То = 1,33 · 0,3 = 0,4 мин.

Тип производства, характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о., показывающий отношение всех технологических операций, подлежащих выполнению подразделением в течение месяца к числу рабочих мест.

;

где - суммарное число различных операций;

- явочное число рабочих подразделений.

Определим рассчетное количество оборудования.

;

где Fq = 2030ч - действительный годовой фонд времени;

= 0,75 - нормативный коэффициент загрузки оборудования [1]-стр.22.

Операция 005. Фрезерно-центровальная.

0,018

Операция 010.Токарная

0,378

Операция 015.Токарная

0,38

Операция 020. Радиально-сверлильная

0,023

Операция 025. Радиально-сверлильная

0,008

Операция 030. Круглошлифовальная

0,113

Операция 035. Круглошлифовальная

0,052

Операция.040. Вертикально-фрезерная.

0,021

Операция 045. Вертикально-сверлильная

 0,007

Определяем фактический коэффициент загрузки рабочего места:

;

;

;

;

;

Определим количество операций, выполняемых на одном рабочем месте:

;

;

;

;

;



Полученные данные сводим в таблицу.

Таблица 2.1.

Наименование операции	Штучно-каль- куляционное время, Т ш.к., мин.	Расчетное кол-во оборудова ния, Мр	Принятое (явоч-ное) число рабочих мест, Ря	Фактический козффициент загрузки рабочих мест, ззф	Кол-во операций, выполняемых на рабочем месте, По
005. Фрезерно- центровальная	1,1	0,018	1	0,018	36
010 Токарная	23,05	0,378	1	0,378	2
015Токарная	23,12	0,38	1	0,38	2
020 Радиально- сверлильная	1,4	0,023	1	0,023	30
025 Радиально - сверлильная	0,5	0,008	1	0,008	90
030 Кругло-шлифовальная	6,91	0,113	1	0,113	7
035.Кругло-шлифовальная)	3,14	0,052	1	0,052	15
040.Вертикально-фрезерная	1,3	0,021	1	0,021	30
045 Вертикально-сверлильная	0,4	0,007	1	0,007	100
Итого			9		312

крупносерийное производство 1--10

серийное производство 10--20

мелкосерийное производство 20--40

По расчетам получили мелкосерийное производство.

2.4 Выбор и обоснование способа получения заготовки

Так как деталь представляет собой многоступенчатый вал, имеющий сложный профиль, и относительно большие перепады диаметров, то в качестве заготовки примем ступенчатую поковку на ГКМ имеющую пять ступеней.

Применение такого способа получения заготовки выгоднее, чем получение заготовки из круглого проката, так как при этом снижается материалоемкость изделия и повышается производительность труда за счет снижения величины напуска.

Определим объем заготовки, полученной из круглого проката.

Масса описывающей фигуры:

г (34,88 кг)

Коэффициент использования материала:

Определим объем заготовки, полученной штамповкой.

Объем 2-й и 4-й ступеней



Объем 1-й ступени

Объем 3-й ступени

Объем 5-й ступени

?Vпок = 155,5+2693,5+190,1+17,7 = 3056,8 мин

Масса описывающей фигуры:

г (23,87 кг)

Коэффициент использования материала:

Если деталь изготовлена из проката, то затраты на заготовку определяются по весу проката, требующегося на изготовление детали, и весу снимаемой стружки [1]. сборка деталь станок оснащение

(руб.),

где Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, руб. ;

g - масса готовой детали, кг;

Sотх - цена 1 т отходов, руб.

Q = 34,88 кг; S = 24 руб./кг; g = 18,5 кг; Sотх = 5500 руб./т.

Цена 1 заготовки из проката:

руб.

Если исходная заготовка - поковка на ГКМ, то с достаточной точностью затраты можно определить:

(руб.),

где Сi - базовая стоимость 1 т заготовок;

КТ - коэффициент, зависящий от класса точности;

КС - коэффициент, зависящий от группы сложности;

КВ - коэффициент, зависящий от массы поковки;

КМ - коэффициент, зависящий от материала поковки;

КП - коэффициент, зависящий от объёма производства поковок.

Сi = 38000 руб./т; Q = 23,87 кг; g = 18,5 кг; Sотх = 5500 руб./т.

Цена 1 поковки:

руб.

Экономический эффект:

руб.

Здесь: N=1500 шт. - годовая программа запуска деталей.

Следовательно, исходя из экономических соображений, выбранной заготовкой для данного типа производства, будет поковка.

2.5 Разработка маршрутной технологии обработки деталей

Наименование и краткое содержание операции	Технологические базы Установочные приспособления	Наименование и модель станка
000 Заготовительная Получение заготовки штамповкой на ГКМ.
005 Фрезерно-центровальная 1. Фрезеровать одновременно торцы; 2. Сверлить центровочное отверстие Ш8,9 мм, сверлить центровочное отверстие Ш8мм	Наружный Ш95 мм Приспособление специальное	Фрезерно-центровальный п/а. МР-73
010 Токарно-винторезная 1. Точить Ш105мм на L=265мм, 2. Точить Ш93мм на L=251мм, 3. Точить Ш57мм на L=19мм с 5 проходов. Переустановить вал. 4. Точить Ш95мм на L=139мм; 5. Точить Ш26мм на L=27мм с 10 проходов.	Центровые отверстия. Патрон поводковый, центра	Токарно-винторезный 16К20
015 Термообработка Калить вал до HRC 25…30 при t=850-860 С и отпуск при t=520-620 С.		Оборудование для закалки
020 Слесарная Зачистить заусенцы, притупить острые кромки.		Верстак слесарный
025 Токарная с ЧПУ 1. Точить Ш52мм на L=60мм, точить Ш45мм на L=15мм, точить Ш90,6мм на L=200мм, точить конус Ш90,6мм на L=105мм, 2. Точить канавку h=4мм с Ш87мм до Ш49мм, 3. Точить канавку h=4мм на Ш90мм, 3. Нарезать резьбу М52 на L=40мм.	Центровые отверстия. Патрон поводковый, центра	Токарно-винторезный мод. 16К20Ф3С39
030 Токарная с ЧПУ 1. Точить Ш92мм на L=200мм, точить Ш88,6мм на L=145мм; точить Ш80,6мм на L=73 мм, точить Ш22,5мм на L=25мм, точить Ш102мм на L=10 мм, 2. Точить канавку h=4мм с Ш92мм до Ш87мм, 3. Точить канавку h=5мм с Ш88,6 мм до Ш79 мм.	Центровые отверстия. Патрон поводковый, центра	Токарно-винторезный мод. 16К20Ф3С39
035 Радиально-сверлильная 1. Сверлить отверстие Ш8 мм на L=235 мм, 2. Рассверлить отверстие Ш9 мм на L=25 мм	Ступень вала Ш92 мм и торец Ш105мм. Приспособление специальное	Радиально-сверлильный мод 2А55
040 Радиально-сверлильная 1. Сверлить отверстие Ш6 мм на L=45 мм, сверлить отверстие Ш6 мм на L=44 мм, 2. Зенковать фаску 2,3х450 на Ш6 мм, зенковать фаску 4,3х450 на Ш6 мм	Ступени вала Ш90,6 мм и Ш88,6 мм и торец Ш105. Приспособление специальное	Радиально-сверлильный мод 2А55
045 Круглошлифовальная 1. Шлифовать Ш90 мм на L=100мм, 2. Шлифовать Ш88мм на L=75мм, 3. Шлифовать Ш80 мм на L=45мм, 4. Шлифовать Ш22 мм на L=20мм.	Центровые отверстия. Патрон поводковый, центра	Кругло-шлифовальный мод. 3Б151
050 Круглошлифовальная Шлифовать конус 1:8 Ш89,5 мм на L=100мм.	Центровые отверстия. Патрон поводковый, центра	Кругло-шлифовальный мод. 3Б151
055 Шпоночно-фрезерная. 1. Фрезеровать шпоночный паз шириной b=18мм на L=50 Переустановить деталь 2. Фрезеровать шпоночный паз шириной b=12мм на L=55	Ступени вала Ш90 мм и Ш88 мм, Ступени вала Ш90 мм и Ш92 мм Приспособление специальное	Шпоночно-фрезерный мод 692А
060 Шпоночно-фрезерная. 1. Фрезеровать шпоночный паз шириной b=16 мм на L=72 мм.	Ступени вала Ш90 мм и Ш88 мм, Ступени вала Ш90 мм и Ш92 мм Приспособление специальное	Шпоночно-фрезерный мод 692А
065 Радиально-сверлильная 1. Сверлить отверстие Ш5,8 мм на L=8 мм, 2. Развернуть отверстие Ш6 мм на L=8 мм.	Ступени вала Ш90 мм и Ш88 мм. Приспособление специальное	Радиально-сверлильный мод 2А55
070 Радиально-сверлильная Сверлить отверстие Ш8 мм на L=49 мм.	Ступени вала Ш90 мм и Ш88 мм. Приспособление специальное	Радиально-сверлильный мод 2А55
075 Слесарная Нарезать резьбу М10х1-6Н Зачистить заусенцы, притупить острые кромки		Верстак слесарный
080 Токарно-винторезная Полировать вал Ш90 мм	Центровые отверстия. Патрон поводковый, центра	Токарно-винторезный 16К20
085 Гальваническая
090 Контрольная Контролировать параметры вала привода		Контрольная плита 1-1-1600х1000 ГОСТ 10905-86

2.6 Определение припусков расчетно-аналитическим способом

В данной детали наиболее точным и большим размером является Ш90() мм.

Расчет будем производить на этот размер.

Заготовка - штамповка на ГКМ, группа точности - 2-я.

Технологический маршрут обработки данной поверхности состоит из обтачивания предварительного и окончательного и шлифования предварительного и окончательного. Обтачивание и шлифования производится в центрах. Так как обработка ведется в центрах, то погрешность установки в радиальном направлении равна нулю, что имеет значение для рассчитываемого размера. В этом случае эта величина исключается из основной формулы для расчета минимального припуска

Определим суммарное отклонение.

мм.

где =1 мм; мм.

мм.

Допуск на поверхности, используемых в качестве базовых на фрезерно-центровальной операции, рассчитываем по формуле.

мм.

где Нед=2мм; =1 мм; мм.

Остаточная величина пространственного отклонения:

После чернового обтачивания.

мкм

После чистового обтачивания.

мкм

После чернового шлифования.

мкм

Производим расчет минимальных значений припусков

Под черновое обтачивание.

мм.

Под чистовое обтачивание.

мм.

Под чернового шлифование.

мм.

Под чистовое шлифование.

мм.

Определяем расчетный размер

Для чернового шлифования

мм.

Для чистового точения

мм.

Для чернового точения

мм.

Для заготовки

мм.

Расчетные размеры соответствует наименьшим размерам.

Определим наибольшие размеры

Для чистового шлифования

мм.

Для чернового шлифования

мм.

Для чистового точения

мм.

Для чернового точения

мм.

Для заготовки

мм.

Определим предельные значения припусков

Для чистового шлифования

мм=140мкм.

Для чернового шлифования

мм=360мкм.

Для чистового точения

мм=700мкм.

Для чернового точения

мм=7120мкм.

Для чистового шлифования

мм=135мкм.

Для чернового шлифования

мм=270мкм.

Для чистового точения

мм=420мкм.

Для чернового точения

мм=4520мкм.

Определяем общие припуски

мкм

мкм

Определяем величину номинального припуска, в данном случае с учетом несимметричного расположения поля допуска заготовки.

мм=1025мкм.

мкм

96,3мм

Полученные данные сведены в таблицу.

Рис.2. Схема расположения допусков

2.7 Проектирование операционной технологии

Расчет режимов резания на основные операции.

Операция 025. Токарная с ЧПУ.

Позиция 1. Точить вал по программе (Ш52мм на L=60мм, точить Ш45мм на L=15мм, точить Ш90,6мм на L=200мм, точить конус Ш90,6мм на L=105мм).

Глубина резания t=1,2мм.

Подача S=0,2 мм/об [2], табл. 14, стр. 268

Назначаем период стойкости резца (для всех позиций) T=60мин

Определяем скорость резания по формуле:

[2], стр. 268

где [2], стр. 261

где Кмv=0,8; Кпv=1,2; Киv=1; [2], табл. 3, 5, 6; стр. 262

Cv=292; m=0,18; x=0,3; y=0,15; [2], табл. 17; стр. 269

м/мин

Определяем частоту вращения шпинделя

об/мин

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка: об/мин.

Определим действительную скорость резания

 м/мин

Позиции 2, 3. точить канавку h=4мм с Ш87мм до Ш49мм, точить канавку h=4мм на Ш90мм.

Подача S=0,1 мм/об [2], табл. 14, стр. 268

м/мин

Cv=47; m=0,2; y=0,8; [2], табл. 17; стр. 269

Определяем частоту вращения шпинделя для 2-го и 3-го перехода

об/мин

об/мин

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка: об/мин.

Определим действительную скорость резания

м/мин

м/мин

Позиция 4. Нарезать резьбу М52 на L=40мм

Глубина резания t=1мм.

Подача S=2 мм/об [2], табл. 14, стр. 268

Определяем скорость резания по формуле:

[2], стр. 268

где [2], стр. 261

где Кмv=0,8; Кпv=1,2; Киv=1; [2], табл. 3, 5, 6; стр. 262

Cv=244; m=0,2; x=0,23; y=0,3; [2], табл. 17; стр. 269

м/мин

Определяем частоту вращения шпинделя

об/мин

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка: об/мин.

Определим действительную скорость резания

м/мин

Определяем основное время

мин

где - длина прохода инструмента.

где мм - длина рабочего хода инструмента;

мм - величина врезания и перебега резца;

мин

где мм - длина рабочего хода инструмента;

мм - величина врезания и перебега резца;

мин

мин

Суммарное основное время на операцию

мин

Операция 055.Шпоночно-фрезерная.

Позиция 1.Фрезеровать шпоночный паз шириной b=18мм на L=50 мм, фрезеровать шпоночный паз шириной b=12мм на L=55 мм,

Глубина резания t=8мм.

Ширина фрезерования В=18мм.

Подача на зуб Sz=0,026 мм/зуб [2], табл. 36, стр. 285

Диаметр фрезы D=18 мм.

Число зубьев фрезы z=2.

Назначаем период стойкости подрезки T=80мин

Определяем скорость резания по формуле:

[2], стр. 282

где Cv=22,5; m=0,27; x=0,21; q=0,35; y=0,48;

u=0,03; p=0,1; [2], табл. 39; стр. 286

=38,6 м/мин

Определяем частоту вращения шпинделя

об/мин

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка: об/мин.

Определим действительную скорость резания

м/мин

Позиция 2.Фрезеровать шпоночный паз R=6мм на L=55 мм

Глубина резания t=6,5мм.

Ширина фрезерования В=12мм.

Подача на зуб Sz=0,026 мм/зуб [2], табл. 36, стр. 285

Диаметр фрезы D=12 мм.

Число зубьев фрезы z=2.

Назначаем период стойкости подрезки T=80мин

Определяем скорость резания по формуле:

[2], стр. 282

где Cv=22,5; m=0,27; x=0,21; q=0,35; y=0,48;

u=0,03; p=0,1; [2], табл. 39; стр. 286

=35,4 м/мин

Определяем частоту вращения шпинделя

об/мин

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка: об/мин.

Определим действительную скорость резания

м/мин

Определяем основное время

мин

мин

Суммарное основное время на операцию

мин

Операция 060.Шпоночно-фрезерная.

фрезеровать шпоночный паз шириной R=8 мм на L=72 мм.

Фрезеровать шпоночный паз R=6мм на L=42 мм.

Глубина резания t=8мм.

Ширина фрезерования В=16мм.

Подача на зуб Sz=0,026 мм/зуб [2], табл. 36, стр. 285

Диаметр фрезы D=16 мм.

Число зубьев фрезы z=2.

Назначаем период стойкости подрезки T=80мин

Определяем скорость резания по формуле:

[2], стр. 282

где Cv=22,5; m=0,27; x=0,21; q=0,35; y=0,48;

u=0,03; p=0,1; [2], табл. 39; стр. 286

=37,2 м/мин

Определяем частоту вращения шпинделя

об/мин

Принимаем частоту вращения шпинделя по паспорту станка: об/мин.

Определим действительную скорость резания

м/мин

Определяем основное время

мин

Расчет точности обработки на чистовой операции.

При фрезеровании шпоночных пазов заготовка устанавливается на призмы, опираясь и упираясь плоскостью на поверхность призмы. Прихват прижимает заготовку к опорным поверхностям призмы.

Особых требований на обрабатываемую поверхность нет.

Допуск параллельности поверхности оси детали, обрабатываемой в данном приспособлении, должен быть в пределах 0,08 мм. Обеспечение этого условия вызывает наибольшие трудности, так как на отклонение от параллельности оказывает влияние положение призмы, точность изготовления в приспособлении базовой поверхности Ш90 и Ш88 и точность установки самого приспособления на столе станка.

Погрешность установки приспособления относительно Т-образных пазов стола станка влияет на точность положения оси паза относительно диаметра Ш80-0,02 мм.

Относительное положение шпонок приспособления и Т-образных пазов стола станка следующие: Если принять, что ширина пазов 18±0,015 мм, а шпонка Ш18f7(), то максимально возможный зазор между шпонками и Т-образными пазами стола будет следующим:

Smax=18,015-17,973=0,042 мм.

Наиболее благоприятна установка приспособления, когда одна направляющая шпонка поджата к одной стороне паза стола, а вторая к другой. В этом случае приспособление повернется на какой то угол б, а отклонение от параллельности осей установочной поверхности Ш18f7 относительно Т-образных пазов стола станка, а значит и относительно траектории оси движения инструмента (фрезы) при обработке паза увеличивается на значение неточности установки приспособления на станке.

Погрешность установки приспособления Ey в рассматриваемом случае можно определить следующим образом.

При проведении через точку линии ,параллельной , возникает треугольник , катет которого равен максимальному зазору.

мм.

Это и будет допуском параллельности осей направляющих шпонок и Т-образного паза стола станка на длине l=350 мм.

Погрешность установки приспособления на станке можно выразить формулой.

где m=460 мм - длина детали;

S=0,042 мм - наибольший зазор между направляющими шпонками и Т-образным пазом стола станка;

l=350 мм - расстояние между шпонками.

мм.

Полученное значение значительно меньше допуска на размер мм.

Следовательно, детали будут обрабатываться качественно

Выбор станков, инструмента, средств измерения и технологического оснащения.

В курсовом проекте нами применен, в основном, стандартный режущий инструмент. Для конкретных операций он будет следующим.

Для фрезерно-центровальной операции применяются:

Фреза торцевая Ш160мм - материал Т15К6 2214-0005 ГОСТ24359-80;

Сверла центровочные Ш6,3мм - материал Р6М5 2317-0122 ГОСТ14952-75.

Для операции токарной с ЧПУ применяются:

Резцы специальные со сменной 4-хгранной пластиной;

Резец канавочный - материал Р18 2128-0505 по ГОСТ 18873-73;

Резец канавочный - материал Т15К6 2130-0001 по ГОСТ 18884-73;

Резец резьбовой - материал Т15К6 2660-0005 по ГОСТ 18885-73;

Резец - материал Т15К6 2103-0007 по ГОСТ 18879-70 с цех заточкой R2;

Для фрезерных операций применяются:

Фреза шпоночная Ш18мм - материал Т15К6 по ГОСТ6396-78

Фреза шпоночная Ш16мм - материал Т15К6 по ГОСТ6396-78

Фреза шпоночная Ш12мм - материал Т15К6 по ГОСТ6396-78

Для вертикально-сверлильной операции применяется:

Сверло спиральное Ш9мм- материал Р6М5 ГОСТ10903-77.

Сверло спиральное Ш8мм специальное

Сверло спиральное Ш6мм- материал Р6М5 ГОСТ10903-77.

Зенковка с углом 900 2353-0133 ГОСТ14953-80

Сверло спиральное Ш5,8мм- материал Р6М5 ГОСТ10902-77.

Развертка Ш6Н7 мм- материал Р6М5 ГОСТ1672-80.

Сверло спиральное Ш8мм- материал Р6М5 ГОСТ10902-77.

Для токарной операции применяются:

Резец подрезной - материал Т15К6 2103-0007 по ГОСТ 18879-70;

Резец - материал Т15К6 2130-0009 по ГОСТ 18884-73 с цех заточкой;

Резец проходной - материал Т15К6 2102-0056 по ГОСТ 18877-73;

Шкурка 2П7 14А 40-Н по ГОСТ6456-82.

Для шлифовальной операции применяется:

Шлифовальный круг 1-600х80х305 24А 25-П С1 5К 35м/с А2кл ГОСТ2424-75.

Для слесарной операции применяются:

Метчик М10х1-6Н 2620-1421 по ГОСТ3266-81;

Вороток 6910-0011 по ГОСТ22395-77;

Напильник 2820-0018 по ГОСТ1465-80;

На всех операциях применяется стандартный измерительный инструмент.

Скоба СР 100 ГОСТ 11098-75;

Скоба СР 25 ГОСТ 11098-75;

Микрометр МК75-1 ГОСТ6705-78

Микрометр МК100-1 ГОСТ6705-78

Микрометр МК25-1 ГОСТ6705-78

Штангенциркуль ШЦ-III-500-0,1 ГОСТ166-89;

Штангенциркуль ШЦ-III-160-0,05 ГОСТ166-89;

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,05 ГОСТ166-89;

Штангенциркуль ШЦ-II-250-0,05 ГОСТ166-89;

Калибр 1:8 специальный;

Калибр на шпоночный паз 8154-0081 Н9;

Калибр на шпоночный паз 8154-0077 Н9;

Калибр на шпоночный паз 8154-0083 Н9;

Калибр-пробка 8133-0913 Н7 ГОСТ14810-69;

Калибр-пробка 8221-3046 6Н ГОСТ17758-72;

Радиусомер РШ-1 ГОСТ 4126-82;

Кольцо ПР М52х2-6g 8211-0162 ГОСТ17763-72;

Кольцо НЕ М52х2-6g 8211-1162 ГОСТ17764-72;

Прибор для проверки биения ПБ-500М;

Индикатор ИЧ10кл2 ГОСТ577-68;

Штангенглубиномер ШГ-250-0,1 специальный;

Штангенрейсмас ШР 250-0,05 ГОСТ164-90

Шаблон-угломер для контроля фасок;

Калибр специальный шпоночный 32х8;

В качестве оснастки для всех операций применяются:

Для шпоночно-фрезерных операции применяются два специально спроектированные, установочные приспособления.

Для всех токарных и шлифовальных операций применяется, в качестве универсального установочного приспособления - паводковый патрон.

Для радиально сверлильных операций применяются два специальных кондуктора.

В качестве оборудования используем:

Для фрезерно-центровальной операции - Фрезерно-центровальный п/автомат модели МР-73.

Для операции токарной с ЧПУ- Токарный станок модели 16К20Ф3Сз9.

Для токарных операций - Токарно-винторезный станок модели 16К20.

Для шпоночно-фрезерных операций - Шпоночно-фрезерный станок модели 692А.

Для сверлильных операций - Радиально-сверлильный станок мод. 2А55.

Для шлифовальных операций - Круглошлифовальный станок мод. 3Б151.

3. Конструирование средств технологического оснащения

3.1 Выбор и обоснование схемы установки детали в приспособлении

В курсовом проекте спроектировано установочное приспособление для сверления отверстия Ш8мм, а также возможно применение его при фрезеровании двух шпоночных пазов на фрезерной операции.

В качестве установочной базы при этом выбираем окончательно обработанные поверхности вала Ш90мм и Ш88мм, а центрирование по оси осуществляем за счет шпоночного паза расположенного на конической поверхности. Базировка на эти поверхности позволит снизить погрешности обработки.

Кроме того, это позволит применить одно приспособление еще и на фрезерных операциях, тем самым снизить затраты и себестоимость изготовления детали.

Рис 3.1. Схема установки детали в приспособлении.

Разработка расчетной схемы закрепления и проверка на жесткость при зажиме.

Рис 3.2. Схема действующих сил.

Сила зажима на прихвате

Определим коэффициент запаса

[2], стр. 85

где =1,5 - коэффициент гарантированного запаса;

=1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

=1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при затуплении режущего инструмента;

=1 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании;

=1 - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима;

=1 - коэффициент, учитывающий эргономику ручных ЗМ;

=1 - коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть деталь вокруг своей оси.

Принимаем минимально допустимый коэффициент запаса Кзап=2,5.

Для определения сил трения составляем уравнение моментов.

Определим осевую силу

где Cp=68; q=1; y=0,7;

Н.

Сила трения определяется как:

Н.

Сила зажима на прихвате:

Н.

где f=0,16 - коэффициент, учитывающий трение

где q=58H; H=90мм; l=50мм.

Н

Определим диаметр шпильки.

где с=1,4 - коэффициент учитывающий тип соединения;

[у]=32Мпа- допускаемое напряжение при растяжении(сжатии) материала шпильки.

мм

Принимаем по стандартному ряду d=30 мм.

3.2 Техническое описание конструкции и принципа работы приспособления

Приспособление представляет собой сварную конструкцию, состоящую из плиты и кронштейна. На плите установлены две призмы- поз.4, 6 и упор - поз.3, в паз кронштейна установлена шпилька - поз.7, на которой располагается прихват - поз.5, подпружиненный пружиной. На верхний конец шпильки навинчивается гайка. Конструкция кронштейнов позволяет производить поворот прихвата в сторону. На плите установлен кронштейн - поз.2, в котором установлена кондукторная втулка - поз.17

На станок приспособление устанавливается плоскостью основания, центрируясь двумя шпонками, расположенными на нижней плоскости основания расположены, в Т-образных пазах стола станка.

Деталь устанавливается на призмы до упора по торцу. Зажим осуществляется торцевым гаечным ключом. Навинчивая гайку на шпильку, торец гайки давит на прихват, двигая его вниз, сжимает пружину, происходит зажим заготовки. После окончания обработки гайка отвинчивается, прихват под действием силы сжатой пружины поднимается вверх, происходит отжим детали, прихваты поворачивают в стороны и снимают деталь.

Список использованных источников

1. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, Высшая школа, 1983.

2. Косилова А.Г., Мещереков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. том 1, 2 . Москва, Машиностроение, 1985.

3. Маталин А.А. Технология машиностроения. -Л.: Машиностроение, 1985.

4. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Расчеты и конструкции., Москва, Машгиз, 1962.

5. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. Москва, Машиностроение, 1989.