Проектирование прогрессивной оснастки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тверской государственный технический университет

Кафедра «Технология и автоматизация машиностроения»

Курсовая работа

По дисциплине:

«Проектирование прогрессивной оснастки»

Выполнил: ст. гр. ТМС-М-2015

Калинин Н.А

Проверил: донц. каф. ТАМ

Прохоров В.Г.

Тверь, 2016

1. Анализ требований чертежа обрабатываемой детали и подготовка исходных данных для проектирования станочного приспособления на заданную операцию

Рис.1. Чертёж вала шлицевого с указанием технологической операции.

Основные конструкторские базы, измерительные базы и операционные требования: детали, относящиеся к классу валов, имеют две основные конструкторские базы, одна - это общая ось двух опорных шеек вала, на которые он устанавливается в сборке (общая ось двух цилиндрических поверхностей ), другая основная конструкторская база определяет положение вала в сборке в направлении его общей оси; так как сборочный чертеж не задан, но известно, что от основной конструкторской базы задаются все или большее число размеров , то принимаем за нее левый торец поверхности .

Основная конструкторская база является измерительной базой для размера 32 мм, для положения плоскости симметрии лысок измерительной базой служит геометрическая ось цилиндрической поверхности, на которой лыска расположена.

Определяем соответствующие операционные требования:

1 - 32 ; Т(32)₍₁₄₎=0,62

2 -

3 - 20 ; Т(20)₍₁₄₎=0,52

4 -

Рассмотрим схемы обработки (рис. 2).

По варианту 1 заготовка устанавливается на столе вертикально фрезерного станка. Обработка лысок производится концевой фрезой, силам резания Р_z и R противодействуют силы трения, возникающие на опорной поверхности, которой заготовка прижимается к соответствующей опорной поверхности приспособления силой закрепления Q. Опорная поверхность служит для определения положения заготовки вдоль оси; этой поверхностью заготовка поджимается к другой приспособления.

По варианту 2 заготовка устанавливается на столе горизонтально-фрезерного станка, и для закрепления заготовки используется схема зажима, как в трехкулачковом патроне по поверхности, на которой обрабатывается лыску.

Рис. 2. Схема обработки лысок: 1- в вертикальной плоскости; 2 - в горизонтальной плоскости.

· Сравнение рассматриваемых вариантов.

Обработка в вертикальной плоскости предпочтительнее, поскольку шпиндельный узел с инструментом не испытывают нагрузки от собственного веса. При этом крепление заготовки требует специального конструктивного решения, в то время, как обжатие цилиндрической поверхности с трех сторон решается использованием трехкулачкового патрона, так что принимаем первый вариант.

Схемы базирования (рис. 3).

Рис. 3. Схемы базирования.

· Сравнение рассматриваемых вариантов.

Погрешность базирования для размеров 32мм и 20мм считается равной нулю ().

По варианту 2: ;

По варианту 2: и тогда , поэтому принимаем первый вариант.

2. Устройство технологической оснастки и конструкторско-технологических особенностей её компонентов в составе технологической системы в условиях единичного и серийного производства; подготовка конструкторского решения по установке заготовки

Рис. 4. Конструктивная схема базирования в самоцентрирующих тисках (на операцию фрезерования лысок)

На рис. 4 изображена конструктивная схема установки заготовки в самоцентрирующие тиски. приспособление обработка лыска зажим

Рис. 5. Установка шлицевого вала в трехкулачковом патроне.

На рис. 5 приведена установка вала в трехкулачковый патрон, но с использованием специальных кулачков, обусловленных формой и размером заготовки.

· Сравнить оба варианта установки и сделать выбор.

Установка в самоцентрирующих тисках реализует базирование без погрешностей. Тиски механизированы. В обоих вариантах необходимо производство оригинальных нажимных элементов. Патрон делительной головки не механизирован. Заготовка устанавливается консольно. Выбираем первый вариант, как имеющий больший запас по обеспечению точности обработки и более жесткое положение заготовки при обработке.

3. Расчет станочного приспособления на точность его изготовления

Выполняется расчет конструкции приспособления на точность для обеспечения симметричности лысок: .

Расчет проводим по методике и программе, разработанной на кафедре ТАМ. Определяем предварительные факторы: все погрешности, связанные с установкой заготовки, кроме погрешности базирования и закрепления равны нулю.

Результат расчет приведен на рис. 6. Рекомендуемая программой точность обработки при фрезеровании служит для выбора станка, точнее, его технологической возможности на момент осуществления фрезерования заданного лысок.

Рис. 6. Экранный фрагмент автоматизированного расчета станочного приспособления на точность.

4. Расчет зажимного устройства и определения исходных параметров для выбора и обоснования типоразмера зажимного устройства

При фрезеровании лысок составляют силы резания Р_z и радиальная составляющая силы резания R направлены соответственно на поворот вала и его смещение относительно опорных поверхностей приспособления. К горизонтальной опорной поверхности заготовка прижимается силой P, которая возникает при сжатии цилиндрической поверхности вала под призму поверхностями установочно-нажимных элементов. Удерживается вал силой трения F, возникающей в контакте нижней образующей цилиндрической поверхности заготовки с горизонтальной опорой приспособления; величина сил трения зависит от усилия прижима P, вызывающего на рабочих поверхностях установочно-зажимных элементов реакции N.

Рис. 7. Схема расчета приспособления для определения усилия закрепления Q.

Направление вероятного смещения заготовки под действием составляющих силы резания Р_z и R, соответственно: смещение заготовки вдоль оси (от силы Р_z ) и поворот вокруг оси (от силы R ).

Условия неподвижности заготовки (уравнения статики):

от силы Р_z : ; от силы R: , где - расстояние между лысками и центрами вала.

Решаем полученное уравнение: , где - коэффициент трения в стыке заготовки с опорной пластиной. Из параллелограмма сил, образованных двумя диагоналями P и Q, имеем

Получаем и

Размещено на Allbest.ru