Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

При переходе машиностроительного производства в рыночную экономику, перед предприятием появляется множество вопросов, требующих незамедлительного и правильного решения.

Все возрастающая конкуренция в машиностроительном производстве, требует от производителя изготовления продукции в минимальные сроки с максимальным качеством и минимальной себестоимостью изделия. Себестоимость изделия в значительной степени зависит от использования прогрессивных технологических процессов применения прогрессивного технологического оборудования и уменьшения длительности производственного цикла изготовления детали. В значительной степени сокращается длительность цикла конструкторской и технологической подготовки производства при использовании новейших средств автоматизированной подготовки производства. Качество создаваемого изделия обеспечивается на этапах подготовки и производства продукции и реализуется в процессе эксплуатации.

Важной составляющей обеспечения качественной продукции является контроль изделия, как в ходе выполнения технологического процесса, так и окончательный контроль детали. Для обеспечения большего процента контролирующих деталей и уменьшения времени на контроль, с увеличением процента достоверности измерений необходимо применять контрольные приспособления с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы, при использовании различных датчиков, а также систем обрабатывающих и анализирующих полученную информацию. Целью данного курсового проектирования является:

- расширение, систематизация и закрепление теоретических и практических знаний, полученных во время лекционных, лабораторных, практических занятий, а также в период прохождения учебной и производственной практики на базовом предприятии.

- практическое применение этих знаний для решения конкретных технических, организационных и экономических задач;

- развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной работы;

- проведения поиска научно-технической информации и работа со справочной и методической литературой, стандартами и нормами.



1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОЧЕГО ЧЕРТЕЖА ДЕТАЛИ

Под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте. По сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий, того же назначения, при обеспечении установленных значений показателей качества и принятость условий изготовления, эксплуатации и ремонта.

Обработка конструкции на технологичность представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению необходимого уровня технологических конструкций по установленным показателям, направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление изделия при обеспечении необходимого его качества. Виды и показатели технологичности приведены в ГОСТ 18831, а правила обработки конструкции изделия и перечень обязательных показателей технологичности в ГОСТ 14.201. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной или количественной.

Качественная оценка технологичности, характеризует технологичность конструкции обобщено на основании опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования, как предварительная.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается числовым показателем и рациональна в том случае, если эти показатели существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

заготовка припуск деталь измерительный



Рисунок 1 - Чертеж детали

Для оценки детали на технологичность составляем характеристику формообразующих поверхностей, табл. 1.

Таблица 1 - Характеристика формообразующих поверхностей

Поверхность	Исполн. размер	Квалитет	Допуск, мм	Ra, мкм
Наружная цилиндрическая	36	6	0,016	1,6
Внутренняя цилиндрическая	30	7	0,021	1,6
Торцевая	15	14	0,43	3,2
Фаска	0,6х45°	-	-	-

Технологичность конструкции детали можно оценить при помощи следующих показателей:

Коэффициент использования металла:

(1)

где q = 0,012 кг - масса детали;

Q = 0,021 кг - масса заготовки;

.

По данному показателю конструкцию не является технологичной.

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

(2)

где Qу.э. = 4 - количество унифицированных элементов, то есть тех, обработка которых возможна стандартным инструментом;

Qэ = 4 - общее количество конструктивных элементов;

.

По этому показателю деталь технологична.

Коэффициент точности обработки:

Кт.о. = 1 - 1 / Аср > 0,8, (3)

где Аср - среднее значение квалитета точности:

(4)

где Н - квалитет точности;

n - количество элементов данного квалитета;

;

Кт.о. = 1 - 1 / 9 = 0,89 > 0,8.

По этому показателю деталь технологична.

Коэффициент шероховатости:

Кш = 1 / Бср < 0,32 (5)



где Бср - среднее значение показателя шероховатости по рабочему чертежу детали.

Кш = 1 / 2,13 = 0,47 > 0,32.

По данному показателю деталь не является технологичной.

Таким образом, можно сделать вывод, что деталь в равной степени можно считать как технологичной, так и не технологичной.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ДЕТАЛИ

Метод получения той или иной заготовки зависит от служебного назначения детали и требований, предъявляемых к ней, от её конфигурации и размеров, вида конструкционного материала, типа производства и других факторов. Одну и ту же деталь можно изготовить из заготовок полученных различными способами. Одним из основополагающих принципов выбора заготовки является ориентация на такой способ изготовления, который обеспечит ей максимальное приближение к готовой детали. В этом случае существенно сокращается расход металла, объём механической обработки и производственный цикл изготовления детали. В соответствии с экономическим принципом изготовление заготовки должно вестись с минимальными производственными затратами.

Основными методами получения заготовок для деталей:

- литье металлов (детали сложной формы, чаще корпусные);

- горячий прокат (плиты и прутки различного поперечного сечения и размера).

Рассмотрим нашу деталь "Втулка". Деталь очень простой конфигурации и имеет трубный профиль, что предполагает выбор заготовки прокат трубный алюминиевый. Но, так как данная деталь изготовляется из материала АЛ2 - алюминиевый литейный сплав - то в качестве заготовки назначаем отливку.

Способ получения заготовки назначаем литье под низким давлением, так как деталь мелкая и толщина стенки всего 3 мм. При ЛНД отливку изготавливаем в комбинированной форме (кокиль и песчаный стержень)

Назначаем степени точности отливки. Точность отливки 8 - 5 - 7 - 7 по ГОСТ 26645-85. Согласно выбранной точности определяем припуск на обработку.

Выполняем эскиз заготовки, рис. 2.

Рисунок 2 - Эскиз заготовки

Рассчитываем массу заготовки Q, используя эскиз, по формуле:

Q = q1 - q2 , q = ? · V (6)

где ? - плотность материала, г/см3, для сплава АЛ2 ? = 2,65 г/см3

V - объем детали, см3.

Объем рассчитываем по формуле:

(7)



q1 = 2,65 · 18,59 = 49 г = 0,049 кг.

q2 = 2,65 · 10,24 = 28 г = 0,028 кг.

Q = 0,049 - 0,028 = 0,021 кг

3. РАЗРАБОТКА МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Изучив чертёж и технические условия составляем этапную схему изготовления детали:

1-й этап - заготовительный.

2-й этап - механическая обработка:

- токарная;

- токарная;

- шлифовальная;

- шлифовальная;

- токарная;

3-этап -контроль.

При выборе технологических баз и схем базирования заготовки на технологических операциях исходим из следующих принципов:

- на первой операции заготовка устанавливается по черновым базам и обрабатываются те поверхности, которые в дальнейшем используются, как технологические базы;

- черновую базу из-за её малой точности используют только один раз, так как повторное её использование нарушает уже достигнутую точность взаимного расположения;

- совмещение по возможности технологической, конструкторской и измерительной баз, то есть в качестве технологических базовых поверхностей используются конструкторские и измерительные базы;

- принцип постоянства технологических баз на различных операциях;

- базы для окончательной обработки должны иметь наибольшую точность размеров и геометрическую форму, наименьшую шероховатость поверхности;

- принятые технологические базы должны обеспечивать удобство установки и снятия детали, надёжность и удобство закрепления, необходимую жёсткость детали в процессе обработки, удобный подвод инструмента.

Варианты схем установки детали на операциях показаны в табл. 2.

Выбор оборудования осуществляем в зависимости от вида обработки, конфигурации, размеров и точности обрабатываемых поверхностей детали. Выбор технологического оборудования смотри в табл. 2.

Таблица 2 - Маршрут изготовления детали

№ оп.	Наим. операции	Оборудование	Эскизы, технологические базы и обрабатываемые поверхности
1	2	3	4
010	Токарная	Токарно-винторезный 16К20
015	Токарная	Токарно-винторезный 16К20	Позиция 1 Позиция 2
020	Шлифовальная	Кругло-шлифовальный 3М131
025	Шлифовальная	Внутри-шлифовальный 3К288В
030	Токарная	Токарно-винторезный 16К20	Позиция 1 Позиция 2

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

Расчет межоперационных припусков и технологических размеров расчетно-аналитическим методом на механическую обработку поверхности ) мм.

Определение элементов припуска.

Минимальные припуски на обработку рассчитываем по формуле:

(8)

где RZi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

hi-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

??i-1 - суммарные отклонения расположения поверхности;

?i - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Выбираем нормативные и расчетные значения элементов минимальных операционных припусков на каждом переходе:

Заготовка- прокат высокой точности

Масса заготовки: 0,021 кг. По [2] табл. 7, с.182 определяем: Rz1 = 200 мкм, h1 = 100 мкм.

Отклонения расположения поверхности рассчитываем по формуле:

(9)

где - изогнутость оси (кривизна стержня), мкм;

?см = 0,25 мм - допустимое смещение поверхности по [2] табл. 9, стр. 183.

?кор = к · l ,

где к = 2,5 мкм/мм - кривизна поковки по [2] табл. 4, с.180;

l = 15 мм - длина участка детали .

?кор = 2,5 · 15 = 37,5 мкм;

= 253 мкм.

Переход 1 - точение черновое

По [2] табл. 10, с.185 определяем: Rz2 = 50 мкм, h2 = 50 мкм.

Суммарные отклонения расположения поверхности по переходам рассчитываем по формуле:

(10)

где Ку - коэффициент уточнения, Ку = 0,06 - согласно [2] табл. 29;

??i-1 - суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующей операции;

?2 = 0,06 · 253 = 15 мкм.

Заготовка устанавливается на оправке и имеет место погрешность:

(11)

где Tdзаг - допуск заготовки, Tdзаг = 0,62 мм.

мм = 278 мкм.

Переход 2 - точение чистовое:

По [2] табл. 10, 185 определяем: Rz3 = 20 мкм, h3 = 20 мкм, ky3 = 0,04.

?3 = 0,04 · 15 = 0,6 мкм.

Погрешность установки заготовки по переходам определяем по формуле:

= 0,04 · 278 = 11 мкм

Переход 3 - шлифование чистовое:

По [2] табл. 10, стр.185 определяем: Rz4 = 5 мкм, h4 = 15 мкм, ky4 = 0,02.

?4 = 0,02 · 0,6 = 0,012 мкм;

= 0,02 · 11 = 0,22 мкм

Подставляем в формулу (8) полученные значения:

= 1352 мкм;

= 237 мкм;

= 81 мкм.

Расчет технологических размеров выполняем методом профессора В. М. Кована. Расчёт минимального размера поверхности детали - размер последнего перехода механической обработки:

d4min = d4ном + ei4 (12)

d4min = 36 + 0,026 = 36,026 мм.

Рассчитываем минимальные размеры поверхности по переходам по формуле:

dimin = di+1min + 2Zi+1min (13)

Полученные значения округляем в большую сторону до количества знаков после запятой в допуске.

d3min = 36,026 + 0,081 = 36,107 мм;

d2min = 36,107 + 0,237 = 36,35 мм;

d1min = 36,35 + 1,352 = 37,70 мм.

Рассчитываем максимальные размеры поверхности по переходам по формуле:

dimax = dimin + Tdi (14)

d4max = 36,026 + 0,016 = 36,042 мм;

d3max = 36,107 + 0,039 = 36,146 мм;

d2max = 36,35 + 0,16 = 36,51 мм;

d1max = 37,70 + 0,62 = 38,32 мм.

Максимальные припуски для переходов механической обработки:

2Zimax = di-1max - dimax (15)

2Z2max = 38,52 - 36,51 = 1,81 мм;

2Z3max = 36,51 - 36,146 = 0,364 мм;

2Z4max = 36,146 - 36,042 = 0,104 мм.

Минимальные припуски для переходов механической обработки:

2Zmin i = dmin i-1 - dmini (16)

2Zmin 2 = 37,70 - 36,35 = 1,35 мм;

2Zmin 3 = 36,35 - 36,107 = 0,243 мм;

2Zmin 4 = 36,107 - 36,026 = 0,081 мм.

Проверяем расчёты, используя равенство:

2Z0max - 2Z0min = Tdзаг - Tdдет (17)

2,278 - 1,674 = 0,62 - 0,016;

0,604 = 0,604.

Проверка показала, что расчёт выполнен верно.

Таблица 3 - Результаты расчета припусков

Наименование технологических переходов	До-пуск Td, мм	Предельные значения размеров, мм	Предельные значения припусков, мм	Предельные значения размеров, мм
		max	min	max	min
1. Заготовка	0,62	38,32	37,70	-	-	O38,32-0,62
Точение черновое	0,16	36,51	36,35	1,81	1,35	O36,51-0,16
Точение чистовое	0,039	36,146	36,107	0,364	0,243	O36,146-0,039
Шлифование	0,016	36,042	36,026	0,104	0,081
2. Заготовка	0,52	28,72	28,2	-	-	O28,2+0,52
Точение черновое	0,21	29,31	29,1	0,9	0,59	O29,1+0,21
Точение чистовое	0,052	29,752	29,7	0,6	0,442	O29,7+0,052
Шлифование	0,021	30,021	30,0	0,3	0,269



5. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Рассчитываем режимы резания на 010 операцию, которая состоит из двух переходов: 1 переход - точение черновое в размер O36,51-0,16; 2 переход - точение чистовое в размер 36,146-0,039 на длине 16,4 мм.

Выбираем проходной отогнутый резец с пластиной Р6М5 (сечение державки H ? B = 20 ? 12 мм) по ГОСТ 18868-73.

Геометрические параметры резца: ? = 45°; ?1 = 45°; ? = 6°; ? = 12°;
? = 10°; r = 0,4 мм.

Определение режима резания

Глубина резания определяется в зависимости от величины припуска и требований к качеству обработанной поверхности.

Определяем величину припуска по формуле:

(18)

= 0,755 мм;

= 0,182 мм

Назначаем подачу

Для черновой обработки при наружном точении назначают подачу 0,4 - 0,5 мм/об [3, табл. 11, стр. 266]. Учитывая паспортные данные станка 16К20 [4, стр. 421] принимаем S1 = 0,4 мм/об.

Для чистового точения наружной поверхности назначают подачу 0,25 мм/об [3, табл. 14, стр. 268]. Учитывая паспортные данные станка 16К20 [4, стр. 421] принимаем S2 = 0,25 мм/об.

Скорость резания рассчитывается по формуле:



м/мин (19)

где Т - стойкость инструмента, мин. Значение стойкости при одноинструментальной обработке - 30 - 60 мин, при работе резцами с напайными пластинами время работы до замены резца принимается равным 60 минут.[3, стр. 268];

Сv, Kv - составляющие коэффициенты; значения коэффициента СV и показателей степени x, y и m выбираем по [3, табл. 17, стр. 269]: - для наружного точения литейных алюминиевых сплавов СV = 328; x = 0,12; y = 0,5; m = 0,28;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

- произведение поправочных коэффициентов, учитывающих условия обработки, их рассчитываем по формуле:

(20)

где KMv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

Knv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Kuv - коэффициент, учитывающий материал инструмента;

K?v - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца;

Krv - коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца.

=0,9; =1,0; [3, табл. 5,6, стр. 263]; =1,0; =0,94 [3, табл. 18, стр. 271]

[3, табл. 4, стр. 263]

Тогда общий поправочный коэффициент будет равен:

- для чернового точения:

м/мин

- для чистового точения:

м/мин

Частота вращения шпинделя рассчитывается по формуле:

(21)

об/мин;

об/мин.

Уменьшаем подачу до допустимой по паспорту станка n1 = 1000 об/мин; n2 = 1600 об/мин; [4, стр. 421]

Пересчитываем V по принятому nв

(22)

= 119 м/мин;

= 183 м/мин.

Рассчитываем силы резания по формуле:

, кН (23)

где Cp - коэффициент, учитывающий условия обработки;

x,y,n - показатели степени;

Кр - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле:

Кр = КМ · К? · К? · К? · Кr (24)

где КМ - коэффициент учитывающий обрабатываемый материал, К? - коэффициент учитывающий главный угол в плане;

К? - коэффициент учитывающий передний угол;

К? - коэффициент учитывающий угол наклона главного лезвия;

Кr - коэффициент учитывающий радиус при вершине.

[3, табл. 10, стр. 265];

Поправочные коэффициенты определяем для тангенциальной силы Pz по [3, табл. 23, стр. 275]: К?р = 1,0; К?р = 1,15; К?р = 1,0; Кr = 0,87.

КрZ = 1,0 · 1,0 · 1,15 · 1,0 · 0,87 = 1,0

Значения коэффициента Ср и показателей степени x, y и n выбираем по [3, табл. 22, стр. 273]:

- для алюминиевого сплава: Pz - Ср = 40; x =1,0; y = 0,75; n = 0.

Pz1 = 10· 40· 0,7551,0 ·0,40,75· 1190· 1,0= 151 Н.

Pz2 = 10· 40· 0,1821,0 ·0,250,75· 1830· 1,0= 26 Н.

Рассчитываем мощность резания по формуле:

(25)

Мощность на шпинделе станка Nэ=Nд?.

Nд = 10 кВт; ? = 0,8 (по паспорту станка).

Nэ = 100,8 = 8 кВт.

Так как Nэ= 8 кВт > Nmax=0,29 кВт, то обработка возможна.

Основное технологическое (машинное) время - время, в течение которого происходит снятие сружки без непосредственного участия рабочего.

, мин (26)

где L - путь инструмента в направлении рабочей подачи, мм;

i - количество проходов.

Путь инструмента рассчитываем по формуле:

L = l + l1 + l2 , мм (27)

где l - размер обрабатываемой поверхности в направлении подачи;

l1 - величина врезания, мм; l1 = 2,0 мм [5, карта 65, стр. 165];

l2 - величина перебега, мм, l2 = 2,0 мм [5, карта 65, стр. 165].

- для наружного точения: L1 = L2 = 16,4 + 2 + 2 = 20,4 мм.

Основное технологическое время для операции 010:

?То = 0,051 + 0,051 = 0,102 мин.

Рассчитываем режимы резания для 020 операции, на которой выполняется шлифование наружной поверхности в размер .

Режущий инструмент - шлифовальный круг ПП 600?50?305 24А 10-П С2 7 КПГ 50 м/с А 1 кл. ГОСТ 2424-83.

Определяем припуск на обработку:

мм.

По выбранному диаметру круга и паспортным данным станка определяем скорость вращения круга по формуле:

(28)

м/с.

По [6] табл. 161, с. 343 назначаем скорость детали и определяем частоту ее вращения по формуле (1.44): Vд = (27-39) м/мин. Выбираем скорость Vд =28 м/мин:

об/мин.

Найденная частота вращения укладывается в паспортные данные станка.

Рассчитываем радиальную (поперечную) подачу по формуле:

St = St табл · Кst (29)

где St табл - табличное значение радиальной подачи на ход, мм.;

Кst - поправочный коэффициент на подачу;

St табл = 0,007 мм 6, табл. 163, стр. 346.

Рассчитываем поправочный коэффициент по формуле [6] с. 344:

Кst = Км · КR · КD · Кvк · Кт · К1т · Кh (30)

где Км - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

КR - коэффициент, который учитывает радиус галтели детали;

КD - коэффициент, который учитывает диаметр круга;

Кvк - коэффициент, который учитывает скорость круга;

Кт - коэффициент, учитывающий стойкость круга;

К1т - коэффициент, учитывающий точность обработки;

Кh - коэффициент, учитывающий припуск на обработку;

Км = 1,0; КR = 1,0; КD = 1,0; Кvк = 1,0; Кт = 0,72 К1т = 0,75 Кh = 0,76 6, табл. 165, стр. 348.

Кst = 1,0 · 1,0 · 1,0 · 1,0 · 0,72 · 0,75 · 0,76 = 0,41;

St = 0,007 · 0,41 = 0,003 мм/об.

Определяем радиальную минутную подачу по формуле:

Sм = St · nд (31)

Sм = 0,003 · 250 = 0,75 мм.

Рассчитываем мощность резания по формуле [5] с. 631:

(32)

где Nтабл - табличное значение мощности резания, кВт;

L - длина активной поверхности круга, при lд < Вк L = lд = 15 мм;

К1 - коэффициент зависящий от твердости круга;

К2 - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала;

Nтабл = 0,17 кВт; К1 = 1,16; К2 = 1,0 [5, карта 8, стр. 631];

= 0,3 кВт.

Проверяем рассчитанную мощность резания:

Nдв > ?рез = 10 кВт > 0,3 кВт.

Определяем технологическое время по формуле:

(33)

где h - припуск на диаметр h=0,146мм;

А - количество врезаний;

K - коэффициент, учитывающий время на обработку галтелей;

К = 1,3 [5, карта 10, стр. 633];

мин.

Таблица 4 - Сводная таблица режимов резания

№ оп.	Наименование операции	Режимы резания
		D, мм	L, мм	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	to, мин
010	Токарная: черновая чистовая	38	16,4	0,755	0,4	119	1000	0,051
		36,51	16,4	0,182	0,25	183	1600	0,051
015	Токарная: подрезка торца черновая чистовая	36,146	15,7	0,7	0,12	92	800	0,21
		28,2	15,7	0,45	0,3	88,5	1000	0,07
		29,1	15,7	0,3	0,2	114,2	1250	0,08
020	Шлифовальная	36,146	15	0,073	0,007 мм/ход 0,75 мм/мин	Vкр 50 м/с 28 м/мин	250	0,25
025	Шлифовальная	29,7	15	0,15	0,01 мм/ход 1,02 мм/мин	50 м/с 23 м/мин	250	0,38
030	Снять фаски	36	0,6	0,6	0,1	71,2	630	0,04

6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПО ОПЕРАЦИЯМ ТП

Выполняем в виде таблицы 5.

Таблица 5 - Оборудование, технологическая оснастка, режущий и мерительный инструмент.

Операция	Оборудование	Тех. оснастка	Режущий инструмент	Мерительный инструмент
005 Заготовительная	Литейное про-во	-	-	-
010 Токарная	Токарно - винторезный 16К20	Оправка специальная	1.Резец токарный сборный ГОСТ 18868-73.	1.Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;
015 Токарная	Токарно - винторезный 16К20	Патрон трехкулачк. ГОСТ 2675-80	1.Резец отрезной ВК6 ГОСТ 18884-73 2. Резец расточной ВК8 ГОСТ 18882-73	1.Штангенциркуль ШЦ - I - 125 - 0,1 ГОСТ 166-89;
020 Шлифовальная	Кругло-шлифовальный 3М131	Оправка специальная	1. Шлифовальный круг 600?50?305 ГОСТ 2424-83	1.Микрометр МК-50 ГОСТ 2216-84
025 Шлифовальная	Внутри-шлифовальный 3К288В	Патрон трехкулачк. ГОСТ 2675-80	1. Шлифовальный круг 20х4х6 ГОСТ 2424-83	1.Калибр-пробка O30Н7 ГОСТ 14810-69
030 Токарная	Токарно - винторезный 16К20	Патрон трехкулачк. ГОСТ 2675-80	1.Резец фасочный Р6М5 ГОСТ 18875-73	1.Угломер ГОСТ 5378-88

7. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

В качестве приспособление для 010 и 020 операций, используем оправку с разрезной втулкой.

На рис. 3 показана оправка 2 с разрезной втулкой 6, на которой устанавливают и зажимают обрабатываемую деталь 3. Конической частью 1 оправку 2 вставляют в конус шпинделя станка. Зажим и разжим детали на оправке производят механизированным приводом. При подаче сжатого воздуха в правую полость пневмоцилиндра поршень, шток и тяга 7 движутся влево и головка 5 тяги с шайбой 4 перемещает разрезную втулку 6 по конусу оправки, пока она не зажмет деталь на оправке. Во время подачи сжатого воздуха в левую полость пневмоцилиндра поршень, шток и тяга перемещаются вправо, головка 5 с шайбой 4 отходят от втулки 6 и деталь разжимается.

Рисунок 3 - Оправка с разрезной втулкой



8. РАЗРАБОТКА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Для операции 010 - токарная проектируем токарный сборный резец оснащенный сменной пластиной из твердого сплава

Твердосплавный резец представляет собой призматический стержень с закрепленной на нем пластинкой из твердого сплава.

Конструкция узла крепления многогранной пластинки во многом определяет работоспособность резцов. Для обеспечения необходимой нам надежности закрепления используем крепление пластинки плоским клином.

Рисунок 4 - Схема крепления многогранной пластины

В державку 1 запрессовывают штифт 4. Штифт имеет бочкообразную форму верхней части и насеченную нижнюю часть, что повышает надежность закрепления пластины и снижает требование к точности изготовления отверстия в державке под запрессовку штифта. Сменная подкладка 2 из твердого сплава имеет коническое отверстие, получаемое при прессовании подкладки. Закрепляют ее в гнезде державки штифтом 4, для чего последний имеет конический участок головки. Многогранную пластину 3 из твердого сплава крепят расклиниванием ее между штифтом и задней опорной стенкой державки клином 5 и винтом 6 [1, стр. 58].

Пластина, изображенная на рис. 4, имеет выкружки вдоль всех режущих кромок, получаемых при прессовании пластины. Это обеспечивает положительное значение переднего угла при резании, удовлетворительное завивание и удачный отвод стружки.

Принимаем ? = 15°, ? = 8° и ?1 = 8°. Для создания задних углов на главной ? и вспомогательной ?1 режущих кромках резца пластинка должна быть установлена в державке с наклоном ? в сторону вершины резца.

При конструировании твердосплавных резцов необходимо правильно расположить пластину на корпусе, для этого производим необходимый расчет.

Расчет параметров расположения паза под пластину.

В соответствии с заданными условиями обработки выбираем форму многогранной пластины.

Рисунок 5 - Схема расположения опорной поверхности пластины на державке резца

При черновой и получистовой обработке с равномерным припуском, а также в качестве подрезного применяем проходной упорный резец с трехгранной пластиной с главным углом в плане ? = 93° и вспомогательным углом в плане ?1 = 10°

Определяем расчетное число граней пластины

(34)



Так как расчетное число граней получилось дробным, округляем его до целого. Принимаем n = 3. При этом сохраняем заданное значение главного угла в плане, а фактическое значение вспомогательного угла в плане определяем расчетом

(35)

= 27°

В резце с многогранными пластинками нельзя задавать независимо друг от друга все шесть основных геометрических параметров режущей части (углы ?, ?1, ?, ?, ?1, ?) как в цельных резцах, так как они связаны как с формой пластинки, так и между собой.

Геометрические параметры резца с многогранной пластинкой определяются углами ?, ? и ?1, значения которых могут быть заданы независимо друг от друга. Значения углов ?1, ? и ? будут производными от этих углов, числа граней и формы пластинки.

После выбора числа граней пластинки по заданным углам ? и ?1 и определения фактического угла ?1 определяют угол поворота ? опорной плоскости пластинки относительно основной плоскости резца, а также положение оси поворота Т - Т относительно главной режущей кромки резца (угол 90° - ?). Угол ? определяет положение плоскости поворота пластинки. Значение этих параметров находят по приближенным формулам:

(36)



(36)

где ? - угол при вершине многогранной пластины.

(37)

= 60°

= 0,5774; ? = 30°

; ? = 15°

Угол наклона главной режущей кромки определяют по формуле:

tg? = tg? · сtg? (38)

tg? = tg8° · сtg30° = 0,2435; tg? = 13°

Установку державок на станке производят в трехповоротных тисках. Для настройки тисков необходимо определить углы поворота их отдельных частей вокруг соответствующих осей, после настройки, на которые опорная плоскость гнезда под пластинку займет требуемое положение.

Для этой цели опорную плоскость гнезда под пластинку задают двумя прямыми, расположенными в поперечном сечении корпуса под углом ?2 и в продольном сечении под углом ?1 (рис. 5). Углы ?1 и ?2 определяют по формулам:

(39)

(40)

= 0,1328; ?1 = 7°34?

= 0,1514; ?2 = 8°36?

После обработки опорной поверхности державку устанавливают в обойме и на ней закрепляют многогранную пластинку. Ориентацию пластинки в державке производят по главному углу в плане ? . После закрепления пластинки измеряют и анализируют величины фактических значений геометрических параметров резца - ?, ?1, ?1, ? и ?. При их отклонениях, превышающих допустимые значения, проверяют расчеты и работу повторят.

Конструктивные размеры резца.

Для заданных режимов резания определяем сечение срезаемого слоя f = t · S = 3 · 0,35 = 1,05 мм2. Пользуясь таблицей, находим, что для станка 16К20 при площади сечения срезаемого слоя f = 1,05 мм2 резец должен иметь рабочую высоту h = 16 мм и диаметр описанной окружности D = 18 мм.

Основные размеры резца принимаем по ГОСТ 20872-80. Рабочая высота резца h = 16 мм, ширина корпуса резца b = 16 мм, высота корпуса резца h1 = 19 мм, длина резца L = 125 мм. Конструктивные размеры резца указываем на рабочем чертеже корпуса резца.

9. РАЗРАБОТКА КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Описание конструкции и принципа работы приспособления



Рисунок 6 - Приспособление для контроля радиального биения

Проверяемая деталь средней базируется на призму 12, которая имеет в качестве рабочих поверхностей припаянные твердосплавные пластины, что значительно повышает износостойкость призм, а следовательно, и точность базирования проверяемых деталей. Призма, а также передний кронштейн 22 с упором 2, две стойки 11 с ИГ (индикаторная головка) 19, стойка 15 и задний кронштейн 10 закреплены на плите 18 штифтами и винтами 20 и 21. Деталь к призме прижимается пружиной 14 (навитой из проволоки), которая охватывает ролик 13 и контролируемую деталь. Ролик вращается на оси 16, закреплен гайкой 17 и смонтирован на стойке 15. При вращении маховика 8, который неподвижно закреплен с помощью штифта 9 на оси 4, приводится во вращение деталь благодаря тому, что он входит в паз оси 4 сопрягаемой ступенью, на которой сняты две лыски. Кроме того, ось 4 пружиной 5 постоянно прижимает деталь к упору 2, который закреплен гайкой 1 в кронштейне 22. Ось 4 с пружиной 5 и гайкой смонтированы во втулке 6, которая запрессована в отверстие кронштейна 10.

Расчет погрешности измерения

Погрешность измерений может быть рассчитана по формуле:

(41)

где ?1 - погрешность установки контрольного изделия; ?1=0,005 мм;

?2 - точность (цена деления) измерительного приспособления; ?2=0,01 мм;

?3 - погрешность настройки по эталону; ?3=0,009 мм;

?4 - допустимый износ установочных элементов; ?4=0,005 мм.

.

Контрольно-измерительное приспособление считается функционально годным, если погрешность измерений ?изм не превышает 30% от допустимых отклонений контролируемого изделия: 0,014 < 0,05 - условие выполняется.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев Г. А. и др. Конструирование инструмента: Учебник для машиностроительных техникумов/Г. А. Алексеев, В. А. Аршинов, Р. М, Кричевская; Под общ. ред. Г. А. Алексеева - М.: Машиностроение, 1979. - 384 с., ил.

2. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496с., ил

4. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов. - М.: Машиностроение, 1990. - 448 с., ил.

5. Справочник нормировщика-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / под ред. Е.И. Стружестраха. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. Москва, 1968.

6. Баранчиков В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник. - М.: Машиностроение, 1990. - 400с.: ил.

Размещено на Allbest.ur