Розробка технологічного процесу виготовлення деталі типу "Цапфа упорна"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

Курсовий проект

з дисципліни «Технологія машинобудування»

на тему: «Розробка технологічного процесу виготовлення деталі типу "Цапфа упорна"»

Виконав: студентка IV-го курсу

групи ЛУ-31

Руснак Т.С.

Київ, 2016



Зміст

Вступ

1. Технологічний розділ

1.1 Технологічний контроль креслення

1.2 Аналіз службового призначення деталі та умов її роботи у вузлі. Визначення класу деталі

1.3 Визначення типу і форми організації виробництва

1.4 Опрацювання конструкції деталі на технологічність

1.5 Вибір заготовки і його техніко-економічне обґрунтування

1.6 Вибір типового технологічного процесу і типових схем обробки поверхонь

1.7 Розробка маршрутного технологічного процесу

1.7.1 Вибір технологічних баз і обґрунтування прийнятої схеми базування

1.7.2 Вибір обладнання, верстатних пристроїв, різальних і вимірювальних інструментів

1.8 Розробка операційного і технологічного процесу

1.8.1 Визначення пристроїв на механічну обробку

1.8.2 Визначення режимів різання

1.8.3 Визначення норм часу

2. Конструкторський розділ

2.1 Проектування принципової схеми пристро

2.2 Розрахунок сил закріплення і розмірів привода.

2.3 Опис конструкції і припуска роботи роботи застосування

Висновок.

Література



Вступ

У цій курсовій роботі розроблено технологічний процес виготовлення цапфи упорної та спроектовано технологічне оснащення.

Мета курсової роботи - отримати практичні навички розв'язання задач, які виникають при розробці технологічних процесів виготовлення деталей та проектуванні технологічної оснастки.

Під час виконання роботи розв'язуються наступні задачі:

- розробка технологічного процесу виготовлення деталі «цапфа упорна», що означає вибір методу виготовлення заготовки, призначення послідовності виконання операцій, вибір устаткування і інструмента для кожної операції технологічного процесу, розрахунок елементів режимів різання, сил різання і норм часу;

- проектування верстатного пристрою для виконання фрезерної операції та кондуктора для свердління отворів.

У РПЗ описані порядок і всі етапи розробки технологічного процесу виготовлення цапфи упорної.

цапфа різання фрезерний свердління



1. Технологічний розділ

1.1 Технологічний контроль креслення

У результаті технологічного контролю креслення цапфи упорної, яке було видано як завдання на курсову роботу, виявлено наступне:

- на кресленні вказані всі розміри, необхідні для виготовлення деталі;

- шорсткість усіх поверхонь деталі вказані відповідно до ГОСТ 2789-73;

- допуски і відхилення розмірів наведені відповідно до ГОСТ 25346-89 та ГОСТ 25347-82;

- допуски форми та розташування поверхонь вказані відповідно до

- ГОСТ 24643-81;

- вимоги до точності виготовлення поверхонь цапфи відповідають вимогам, які пред'явлені до шорсткості цих поверхонь.

Рис. 1. Креслення деталі «Цапфа упорна»

Рис.2 3D-модель деталі «Цапфа упорна»

1.2 Аналіз службового призначення деталі і умови її роботи у вузлі

Визначення класу деталі

Відсутність складального креслення вузла, в який входить цапфа, і даних про службове призначення виробу ускладнює точне визначення призначення деталі. Але, розглядаючи її конфігурацію і габарити, можна передбачити, що цапфа є деталлю середнього машинобудування. Деталь цапфа відноситься до класу валів і призначена для передачі крутного моменту через муфту від двигуна на гвинт. Заготовка деталі може бути отримана як з прокату, так і штампуванням. Деталь являє собою вал, у якого діаметри збільшуються від одного торця до іншого.

На цапфі розташовані два шпонкових паза для установки шпонок. Так само на цапфі є канавка 4 мм. На ступенях вала відсутнє заокруглення.

Цапфа упорна виготовлена з матеріалу Сталь 45 ГОСТ 1050-74 - середньовуглецева якісна сталь, що має хороші механічні властивості для оброблення різанням, добре загартовується, досить дешева. Сталь 45 застосовують для виготовлення средньонавантажених деталей: валів, втулок, вилок, кулачків, зубчастих коліс. В даному випадку застосування даного матеріалу доцільно.

Режим термообробки	МПа	МПа	%	,%	HB
Операція	Температура,	Охолодж. середовище	не менше
Закалка	840	Вода (масло)	560	800	3	48	20
Нормаліз.	-	Вода або повітря	360	610	16	40	29

C, %	Si, %	Mn, %	S, %	P, %	Cr, %	Ni, %	Cu, %
			не більше
0,42-0,5	0,17-0,37	0,50-0,80	?0,04	?0,035	0,25	?0,30	?0,30

1.3 Визначення типу і форми організації виробництва

Відповідно до заданої річної програми випуску деталей (40000 шт.), а також в результаті аналізу геометричних параметрів та маси деталі, можна стверджувати, що орієнтовно виробництво для виготовлення цапфи - середньосерійне виробництво.

Для середньосерійного виробництва раціональна не потокова форма організації виробництва. Виробничу дільницю організовують за принципом обробки конструктивно подібних деталей (дільниця корпусних деталей). На цій дільниці застосовують універсальне і спеціалізоване устаткування, розміщене у порядку виконання операцій.

З одного робочого місця на друге деталі передають у тарі партіями за допомогою крана після виконання чергової операції.

Розмір партії деталей n визначаємо за формулою:

де N річна програма випуску деталей (шт); t - кількість днів, на які потрібно мати запас деталей (шт); Р - кількість робочих днів у році.

Підставивши у цю формулу N =40000; t=10; F=245.

Отримаємо: n= =1632 (дет.).

Для спрощення приймаємо партію n = 1630 дет.

1.4 Опрацювання конструкції деталі на технологічність

Знаючи тип виробництва, матеріал деталі і її конфігурацію, можна використати для одержання заготовки метод штамповки деталі відповідно до ГОСТ 26645-85. Найбільш ефективним методом одержання заготовок з Сталі 45 є штамповка, а саме КГШП (Кривошипні горяче штамповочні преси призначені для виконання різних технологічних процесів гарячого об'ємного штампування ( у відкритих і закритих штампах ) і гарячого пресування поковок з сортового прокату. Залежно від конструктивного устрою , параметрів і технологічного призначення КГШП підрозділяють на універсальні преси простої дії для гарячого пресування , преси подвійної дії і преси для штампування низьких поковок.)

Цапфа 00.36 відноситься до деталей типу «вал». Матеріал - вуглецева, якісна сталь 45 ГОСТ 1050-74, що дозволяє цапфі сприймати досить високе навантаження в процесі роботи.

- Жорсткість конструкції деталі є достатньою і не обмежить режими різання при обробці.

- Конструкція деталі має достатні за розмірами і розташуванням базові поверхні, що дозволяє при обробці застосовувати принципи поєднання і сталості баз, забезпечуючи точність форми оброблюваних поверхонь, точності

їх розташування і точність розмірів.

- Конструкція деталі дозволяє обробляти її стандартними ріжучими інструментами. Можливо поєднання технологічних і вимірювальних баз. Для обробки поверхонь не потрібно виготовлення спеціальних інструментів.

Висновок: на підставі якісної оцінки деталь можна вважати технологічною.

1.5 Вибір заготовки і її техніко-економічне обґрунтування

Відповідно до вимог креслення і в результаті аналізу конструкції цапфи робимо висновок, що найбільш доцільно використовувати штамповку КГШП.

Рис 3. Заготовка деталі «Цапфа упорна»

Рис.4. 3D-модель заготовки деталі «Цапфа упорна»

На основі вказаних стандартів і ГОСТ З.1125-88 розроблений ескіз цапфи , який враховує кути, радіуси переходів і припуски на механічну обробку. Кінцеві розміри і значення припусків наведені після їх розрахунку або підбору за ГОСТ 26645-85.

Вартість заготовок, що отримуються такими методами, як лиття у звичайні земляні форми і кокілі, лиття за виплавленими моделями, лиття під тиском, гаряче штампування на молотах, пресах, ГКМ, а також електровисадкою можна з достатньою для курсового проектування точністю визначити за формулою:

де - базова вартість 1 т заготовок, грн.;

базова вартість 1 т штамповок = 10340 грн.;

- коефіцієнти, що залежать від класу точності, групи складності, маси, марки матеріалу і об'єму виробництва заготовок; всі коефіцієнти приймаємо рівними одиниці;

- маса заготовки, кг; =3,31 кг;

- маса готової деталі, кг; =2,5 кг;

- ціна 1т відходів (стружка), грн; = 480 грн.

Підставляючи отримані дані у формулу, отримаємо:

1.6 Вибір типового технологічного процесу та типових схем обробки поверхонь

Застосування при механічній обробці заготовок напайного ріжучого інструменту, що має стійкість і продуктивність на 30% нижче в порівнянні зі збірним інструментом, економічно недоцільно.

Так само і міряльні інструменти, що застосовуються при вимірюванні параметрів деталей, також є нормалізованими: штангенциркулі, мікрометри

тощо, що доцільно для умови одиничного виробництва. Для контролю профілю канавки і різьбовій поверхні краще використовувати калібри.

В зв'язку з наявністю припуску існує проміжна термічна операція: поліпшення. Тому весь техпроцес ділиться на два етапи обробки: до т.о. і після т.о.

У техпроцесі передбачені всі необхідні чорнові і чистові операції для отримання деталі відповідно до вимог креслення по точності розмірів, розташування поверхонь і за параметрами шорсткості, а також всі необхідні операції розмітки і слюсарні, що відповідає одиничному типу виробництва. Устаткування для виготовлення деталі вибрано вірно з урахуванням виду робіт, габаритів деталі і необхідної точності з наявності верстатів існуючого механічного парку.

Різна технологічне оснащення, що використовується в цеху, виготовляється в інструментальному виробництві підприємства.

У маршрутних картах не вказано весь застосовуваний нормалізоване ріжучий інструмент.

Оскільки цапфа відноситься до деталей класу «Вал», то типовий технологічний процес складається з таких етапів:

- чорнова та чистова обробка зовнішніх поверхонь обертання і торця, які служать базою для подальшої обробки;

- чорнова та чистова обробка внутрішніх поверхонь обертання і торця;

- свердління;

- шліфування;

- чистова обробка поверхонь обертання;

1.7 Розробка маршрутного технологічного процесу

1.7.1 Вибір технологічних баз і обґрунтування прийнятої схеми базування

На основі креслення «Цапфа упорна» та технологічного процесу вибирають технологічні бази і розроблюють маршрут обробки деталі (рис. 1). При цьому необхідно намагатися мінімізувати кількість операцій, установ та переходів.

Операція 005. Фрезерно-центровальна.

1.Фрезерувати два торця одночасно, дотримуючись розмірів;

2.Центрувати торці одночасно.

Операція 010. Токарна

1.Обрізати торці;

2.Точити канавку;

3.Зняти фаску 2Ч45?.

Операція 015. Фрезерна

1.Фрезерувати поверхню 50;

2. Перевстановити на 90°;

3. Повторити операції 1-2 тричі.

Операція 020. Свердлильна

1. чорнове свердління отвору Ш34;

2. чистове свердління отвору Ш34;

3. Перевстановити на 90°;

4.чорнове свердління отвору Ш15;

5. чистове свердління отвору Ш15

Операція 025. Зенкерування

1. чорнове зенкерування отвору Ш34;

2. чистове зенкерування отвору Ш34;

3. Перевстановити на 90°;

4.чорнове зенкерування отвору Ш15;

5. чистове зенкерування отвору Ш15



Операція 030. Розгортання

1. чорнове розгортання отвору Ш34;

2. чистове розгортання отвору Ш34;

3. Перевстановити на 90°;

4.чорнове розгортання отвору Ш15;

5. чистове розгортання отвору Ш15

Операція 035. Термічна

Закалювати поверхню

Операція 035.Шліфувальна

Шліфувати розмір 90

1.7.2 Вибір устаткування, верстатних пристроїв, різальних та вимірювальних інструментів

Вибір моделей устаткування, визначення частоти обертання і подачі здійснюють відповідно до рекомендацій. Для середньо-серійного виробництва підбирають високопродуктивне універсальне та спеціалізоване устаткування, орієнтуючись на відповідність основних розмірів робочих органів верстата габаритним розмірам оброблюваної заготовки і досягнення необхідної точності, а також на використання мінімальної кількості різних моделей верстатів.

Для досягнення високої якості та продуктивності при виготовленні цапфи в усіх операціях згідно з рекомендаціями, для серійного виробництва використовують спеціальні пристрої з швидкодіючим затисканням заготовок.

Обробку виконують стандартним інструментом. Матеріал різальної частини торцевих фрез і різців - твердий сплав ВК8, що рекомендується при обробці чавунів. Враховують, що для досягнення максимальної продуктивності при торцевому фрезеруванні рекомендується використовувати фрези малого діаметра, розмір яких на 10-20% перевищує ширину оброблюваної поверхні, з великою кількістю зубців.

Для свердління, розвертання отворів і нарізання різьби використовують інструменти з використання матеріалу ВК8, або ВК8В.

Для середньо-серійного виробництва підбирають високопродуктивне універсальне та спеціалізоване устаткування, орієнтуючись на відповідність основних розмірів робочих органів верстата габаритним розмірам оброблюваної заготовки і досягнення необхідної точності, а також на використання мінімальної кількості різних моделей верстатів.

Для досягнення високої якості та продуктивності при виготовленні цапфи в усіх операціях для серійного виробництва використовують спеціальні пристрої з швидкодіючим затисканням заготовок.

Обробку виконують стандартним інструментом. Матеріал різальної частини торцевих фрез і різців - твердий сплав ВК8, що рекомендується при обробці сталей. Враховують, що для досягнення максимальної продуктивності при торцевому фрезеруванні рекомендується використовувати фрези малого діаметра, розмір яких на 10-20% перевищує ширину оброблюваної поверхні, з великою кількістю зубців.

Для свердління, розвертати отворів і нарізання різьби використовують інструменти із швидкорізальної сталі Р6М5 та інших.

Операція 005. Токарна

Точіння виконують на токарно-гвинторізному та токарно-револьверному верстаті з ЧПУ моделі 16К20Ф3 з такими характеристиками : найбільший діаметр обробки над станиною - 400 мм, відстань між центрами - 710; 1000; 1400; 2000 мм, найбільший розмір оброблюваної заготовки над супортом - 220 мм, найбільший діаметр оброблюваного прутка - 50 мм, кількість ступенів частоти обертання шпинделя - 24, частота обертання шпинделя - 12,5…1600 , кінець шпинделя 1-6К по ГОСТ 12595-72, найбільший переріз різця різцетримача супорта 25*25 мм, число ступенів подачі: поздовжніх - 22, поперечних - 24, подача на один оберт шпинделя: поздовжніх - 0,05…2,8 мм/об, поперечних - 0,025…1,4 мм/об, потужність електродвигуна - 10 кВт, габарити станка - мм, категорія ремонтної складності - 19.

Операція 015. Свердлильна

Свердління отворів виконують на радіально-свердлильному верстаті моделі 2Н53 з такими паспортними даними: максимальний діаметр свердління в сталі - 35 мм, отвір в шпинделі - конус Морзе N 4. Шпиндель верстата має 21 ступінь частот обертання: 25; 31,5; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 об/хв. Число ступенів механічних подач шпинделя - 12: 0,056; 0,08; 0,112; 0,016; 0,224; 0,315; 0,45; 0,63; 0,90; 1,25; 1,8; 2,5 мм/об. Найбільше зусилля подачі Р_{о max} =12500 Н (1250 кгс); найбільший момент М_{кр max} =355 Нм (35,5 кгсм); потужність електродвигуна N_дв=3 кВт; ефективна потужність.

Використовують одномісний кондуктор.

1.8 Розробка операційного технологічного процесу

1.8.1 Визначення припусків на механічну обробку

1. Обробка поверхні ш48

Якість поверхонь для штампованої заготовки Rz = 150мкм, h = 250мкм, після механічної обробки для чорнового точіння Rz = 50мкм, h = 50мкм, для чистового точіння Rz = 20мкм, h = 25мкм.

Для циліндричних зовнішніх поверхонь припуск визначають за формулою:

де Rz - висота нерівностей профілю на попередньому переході; h -- глибина дефектного поверхневого шару на попередньому переході; Д - сумарні просторові відхилення розміщення оброблюваної поверхні відносно технологічної бази, які одержані на попередньому переході; е - похибка установки заготовки на переході, який виконується.

Сумарне значення просторових відхилень для заготовки даного типу визначають за формулою:

,

де -викривлення осі заготовки:

,

-зміщення осі, приймаємо=100 мкм

Таким чином, сумарне значення просторових відхилень:

Залишкове просторове відхилення після чорнового розточування:

Визначаємо похибку установки при розточуванні за формулою:

,

- похибка базування ;

- похибка закріплення мкм.

Тоді похибка установки при чорновому розточуванні

=200 мкм.

Кінцева похибка установки при чистовому розточуванні

На основі записаних в таблиці даних проводимо розрахунок мінімальних значень між операційних припусків. Мінімальний припуск під розточування:

- чорнове :

- чистове:

Граничні розміри по переходах:

для чорнового точіння:

для чистового точіння:

Значення допусків T_d кожного переходу приймаємо по таблицям у відповідності із квалітетом виду обробки:

- для чистового точіння значення

- для чорнового точіння

- допуск на зовнішню поверхню обертання для заготовки

Розрахунок припусків ведемо у вигляді таблиці 1, у яку послідовно записується технологічний маршрут обробки і всі значення елементів припусків.

Таблиця 1. Розрахунок припусків на обробку поверхні

Технологічні переходи обробки поверхні	Елементи припуску, мкм	Розрахунковий припуск, 2Zimin,мкм	Розрахунковий розмір dр, мм	Допуск, Td, мкм	Граничні розміри по переходах, мм	Граничні значення припусків, мкм
								dmax	dmin
Заготовка	150	250	143	-	-	49,491	250	49,491	49,233	-	-
Чорнове точіння	50	50	7,15	200	1292	48,199	62	48,199	48,137	1472	1292
Чистове точіння	20	25	-	10	224	47,975	25	47,975	47,95	261	224



Перевірка правильності розрахунків:

= ;

= ; .

Отже, розрахунки виконані вірно.

2. Розрахунок припуску на площину розміром 90

Для заготовки якість поверхні приймаємо аналогічно попередньому розрахунку Rz = 150мкм, h = 250мкм, для фрезерування Rz = 10мкм,

h = 15мкм.

Припуск на обробку окремо розміщених площин визначають за формулою:

де R_Zi?1 - висота нерівностей профілю на попередньому переході;

- глибина дефектного поверхневого шару на попередньому переході;

- сумарні просторові відхилення розміщення оброблюваної поверхні відносно технологічної бази, які одержані на попередньому переході;

_yi - похибка установки заготовки на переході, який виконується.

Просторові відхилення розміщення поверхонь при обробці площин враховують тільки їх жолоблення, тобто:

де _{п жол} = 1 мкм - питоме жолоблення на 1 мм довжини заготовки

L - найбільший розмір оброблюваної поверхні у напрямку обробки.

Після механічної:



де - коефіцієнт уточнення форми

Визначаємо похибку установки при фрезеруванні за формулою:

,

- похибка базування ;

- похибка закріплення мкм.

Кінцева похибка установки при фрезеруванні:

Отже, припуск на обробку

Допуски на розміри заготовки, значення допусків і висот мікронерівностей, одержаних після механічної обробки заносять до табл. 2.

Таблиця 2. Розрахунок припусків на обробку поверхні

Технологічні переходи обробки поверхні	Елементи припуску, мкм	Розрахунковий припуск, 2Zimin,мкм	Розрахунковий розмір H мм	Допуск, Td, мкм	Граничні розміри по переходах, мм	Граничні значення припусків, мкм
								Hmin	Hmax
Заготовка	150	250	90	-	-	95	500	95	95,5	-	-
Фрезерування	10	15	3,6	30	520	90	84	90	90,084	520	936



Перевірка правильності розрахунків:

= ;

1.8.2 Визначення режимів різання

1. Чорнове точіння

Вихідні дані: оброблюваний матеріал - сталь 45; обладнання - токарно-гвинторізний верстат моделі 16К20, інструмент - токарний різець з пластиною із твердого сплаву ТК-5.

Глибина різання: t= 1,827 мм (згідно п.1.8.1);

Подача: S=0,5 мм/об, призначаємо за справочними даними.

1) Розрахункова швидкість різання:

,

де T - період стійкості різця;приймаємо Т = 60 хв.

- глибина різання, мм; - подача, мм/об;

=340; m=0,2 ; x= 0,15; y= 0,45 - коефіцієнти, що залежать від типу обробки;

,

де - коефіцієнт, враховуючий вплив матеріалу заготовки,

,

де = 1; = 1,75;

коефіцієнт, враховуючий стан поверхні,;

коефіцієнт, враховуючий матеріал інструмента,

Остаточно:

2)Розрахункове значення частоти обертання шпінделя, яке допускаєтся стійкістю різця:

З найближчих наявних на верстаті призначаємо n_ф=650 об/хв.

4) Фактична швидкість різання

3) Хвилинна подача:

Sм=S·n=0,5·650=325 мм/хв.

4)Головна складова сили різання:

,

де C_p=204 , х=1, y=0,75, n=0 - коефіцієнти, що залежать від умов роботи;

K_p - поправочний коефіцієнт, що враховує умови різання:

,

де K_{мр -} коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу;

K_цр, K_гр, K_лр, K_rр- коефіцієнти, що враховуюють вплив геометричних

параметрів ріжучої частини інструменту, K_цр = 1; K_гр = 1; K_лр = 1;

K_rр =1,04;

5) Потужність різання:

6) Основний час обробки:

2. Чистове точіння

Вихідні дані: оброблюваний матеріал - сталь 45; обладнання - токарно-гвинторізний верстат моделі 16К20, інструмент - токарний різець з пластиною із твердого сплаву ВК-6.

Глибина різання: t= 0,25 мм (згідно п.1.8.1);

Подача: S=0,15 мм/об, призначаємо за справочними даними.

1) Розрахункова швидкість різання:

,

де T - період стійкості різця;приймаємо Т = 60 хв.

- глибина різання, мм;

- подача, мм/об;

=240; m=0,2 ; x= 0,15; y= 0,45 - коефіцієнти, що залежать від типу обробки;

,

де - коефіцієнт, враховуючий вплив матеріалу заготовки,

,

де = 1; = 1,75;

коефіцієнт, враховуючий стан поверхні,;

коефіцієнт, враховуючий матеріал інструмента,

Остаточно

2)Розрахунок визначення частоти обертання шпінделя, яке допускається стійкістю різця:

З найближчих наявних на верстаті призначають n_ф=1200об/хв.

4) Фактична швидкість різання

2) Хвилинна подача:

Sм=S·n=0,15·1188,25=178,2 мм/хв.

4)Головна складова сили різання:

,

де C_p=300 , х=1, y=0,75, n=0 - коефіцієнти, що залежать від умов роботи; K_p - поправочний коефіцієнт, що враховує умови різання:

,

де K_{мр -} коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу;



K_цр, K_гр, K_лр, K_rр- коефіцієнти, що враховуюють вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструменту, K_цр = 1; K_гр = 1; K_лр = 1; K_rр = 1,04;

5) Потужність різання:

6) Основний час обробки:

1.8.3 Визначення норм часу

У серійному і масовому виробництві загальна норма часу (хв) на механічну обробку однієї заготовки:

,

деТ_о - основний технологічний час, хв;

Т_в- допоміжний час, хв;

Т_т.о- час на обслуговування робочого місця, хв;

Т_от- час на відпочинок, хв.

Час на технічне обслуговування і час на відпочинок визначається у відсотках від оперативного часу за довідковими нормативним таблицями. При розрахунку приймаємо:

За наведеними вище формулами розраховуємо технічні норми часу на деякі операції технологічного процесу.

1. Розрахунок норм часу на фрезерування поверхні

Т_о = 0,00010·В·L=0,00010•48•90 = 0,43хв;

Т_в= 0,4 хв;

хв;

хв.

2. Розрахунок норм часу на точіння поверхні

Т_о = 0,00017·d·L=0,00017•48•90 = 0,73хв;

Т_в= 0,5хв;



2. Конструкторський розділ

2.1 Опис принципу роботи пристрою

Оскільки сили різання при свердлінні значно менші від сил різання при фрезеруванні, у даному випадку доцільно використати пневмоциліндр або пневмокамеру. Зупинимося на пневмокамері, яка більш проста у виготовлені та експлуатації. Розміщують її зі сторони поверхні Е заготовки, пропускають шток 2 пневмокамери через отвір у корпусі 1 і виводять різьбовий кінець штока крізь отвір Б заготовки таким чином, щоб установити швидкознімну шайбу 29 та гайки 10 і 20 з боку поверхні Г. Для збільшення стійкості і жорсткості штока 2, передбачають втулку 9, закріплену в корпусі 1. Пов'язують розроблені елементи пристрою з корпусом 1.

2.2 Кондуктор для свердління отворів

Розраховуємо сили закріплення і розміри пневмокамери кондуктора для свердління отворів.

Визначаємо зусилля закріплення заготовки за допомогою рукоятки, яка обертає гвинт М16 з кроком різьби t = 2 мм.

При використанні ручних затискачів зусилля руки верстатника не повинно перевищувати Р =150 Н. Враховуючи середній радіус рукоятки, максимальний крутний момент при обертанні рукоятки складає:

Повний момент, що прикладається до гвинта і необхідний для передачі заданої сили Q, для гвинта з плоским кільцевим торцем:



,

де - момент, що прикладений до гвинта; - момент, який переборює силу тертя на торці; - середній діаметр різьби; tg- приведений коефіцієнт тертя для заданого профілю різьби; - кут підйому різьби; R і r - радіуси, відповідно, зовнішнього і внутрішнього кола торця і гвинта.

У даному випадку функцію торця гвинта виконує терець рукоятки з R=12.5 мм i r = 9мм;

Отже:

Тобто кожний із трьох підводимих пальців буде діяти на заготовку з силою Q = 2620/3=870H.

Далі розраховуєм розміри пневмокамери. Від дії сили Q ручного затискача в точках Д і Е контакту заготовки з призмою виникають реакції :

Щоб пневмокамера притиснула заготовку, яка попередньо закріплена ручним затискачем, до опор M і N, вона повинна розвивати зусилля:

Для того, щоб при свердлінні отвору Ш 15 мм з центром у точці О в результаті дії М=30 Н*м =30000Н*мм не розкрився стик у точці К, необхідно витримати умову (дією сил тертя при попередньому розрахунку нехтуємо), звідки:

Попередні розрахунки показують, що з урахуванням коефіцієнта запасу К=1,5 зусилля затискання заготовки пружинами пневмокамери складе:

За ГОСТ 13768-86 підбираємо дві пружини № 101 (діаметр дроту d =5,0мм, зовнішній діаметр D =32 мм, зусилля затискання 800Н) і № 80 (діаметр дроту d=5,5 мм, зовнішній діаметр D =55 мм, зусилля затискання

600Н). Сумарна сила, яка закріплює заготовку:

Точність міжцентрових відстаней між осями отворів забезпечується за допомогою кондукторних втулок, які направляють інструмент при свердлінні. Зусилля відтискання, що розвивається пневмокамерою, визначають за формулою:

де D - робочий діаметр діафрагми, см; d - діаметр диска штока, см; р - тиск стисненого повітря, кгс/см 2 ; q - сума опорів пружин, кгс.

У спроектованому кондукторі, при необхідності збільшення сили затискання, можна застосувати пневмокамеру двосторонньої дії, але габарити цих пневмокамер за шириною в 1,35-1,45 рази більші від пневмокамер односторонньої дії.



Висновки

У процесі розробки технологічного процесу виготовлення цапфи упорної було виконано наступне:

- розглянуто службове призначення цапфи упорної і його конструктивні особливості;

- проаналізовано технологічність цапфи упорної і його заготовки;

- складено орієнтовний план обробки поверхонь цапфи упорної , визначено тип виробництва;

- вибрано спосіб виготовлення заготовки і розроблено її креслення;

- розроблено маршрут виготовлення цапфи упорної ;

- підібрано моделі металорізальних верстатів, пристрої та інструменти;

- розраховано припуски на обробку базової площини

- розраховано режими різання для чорнового фрезерування, розточування і свердління, підібрано за таблицями режими різання для виконання інших переходів;

- визначено норми часу на виконання однієї операції;

- приведено опис принципу роботи і розрахунок пристрою для свердління отвору.



Список літератури

1. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Вышэйшая шк., 1983.

2. Методичні рекомендації до практичних занять з дисципліни „Технологія машинобудування” для студентів факультету хімічного машинобудування та поліграфічного факультету (Укл. С. С. Добрянський, В. К. Фролов, В. Л. Шестаков) - К.: КПІ, 1996.

3. Справочник технолога-машиностроителя: Т.1, 2 /под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985-1986.

4. Справочник: Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К., Калинин М. А. - М.: Машиностроение, 1976.

5. Справочник металлиста: Т. 1-5 /Под ред. А. К. Малова. - М.: Машиностроение, 1976-1978.

6. Справочник нормировщика-машиностроителя: Т.2 /Под ред. Е. И. Стружестраха. - М.: Машгиз, 1961.

7. Справочник. Приспособления для металлорежущих станков / А. К. Горошкин. - М.: Машиностроение, 1079.

Размещено на Allbest.ru