Технологическая оснастка детали "КОРПУС"

Чем больше крутящий момент, тем больше сила, которая требуется для того, чтобы сверло вращалось и проходило через материал. Чем выше крутящий момент, тем легче сверлить более твердые материалы. Определяю значения коэффициентов и показателей степени: См=0,012; qм=2; ум=0,8; kp=KMp=2,2.Рассчитываю крутящий момент при сверлении:Мкр=10*0,012*42*0,20,8*2,2=1.6 Н*м=163 кгс*мм (Мсв) (36)Осевая сила резания при сверлении определяется по формуле:Ро=10*Ср*Dqp*Syp*kpРов = Ро *cos30Осевая сила резанья - это продольная сила, возникающая в поперечных сечениях сверла, перпендикулярная его оси.Определяю значения коэффициентов и показателей степени: Cp=31,5; qp=1; yp=0,8; kp=2,2Рассчитываю осевую силу резания при сверлении:Po=10*31,5*41*0,20,08*2,2=243.7 Н = 24,3 кгсРов = 57*cos30=21,0 HДля проектируемого приспособления принимаем схему рычажного зажимаРисунок 16 – Схема рычажного зажима3.2.2. Расчет силы прижимаРассчитаем силу зажима заготовки в призме, (37)где К = К0·К1·К2·К3·К4·К5·К6 – коэффициент запаса;(Как известно условия механической обработки в определенной мере носят случайный характер, что обусловливает возможные случайные изменения силовых факторов, зависящих от условий обработки. В первую очередь это касается силы резания. Для компенсации возможных случайных отклонений силовых факторов от рассчитанных (средних) значений в силовой расчет вводится коэффициент запаса);К0=1,5 - гарантированный коэффициент запаса; К1=1,2 - учитывает состояние базовых поверхностей; К2=1,0-1,9 - учитывает затупление инструмента; К3=1,0 - 1,2 - учитывает ударную нагрузку на инструмент; К4=1,0 - 1,3 - учитывает стабильность сил, развиваемых приводом; К5=1,0-1,2 - учитывает удобство управления зажимными механизмами с ручным приводом; К6=1,0-1,5 - учитывает определенность расположения опорных точек при смещении заготовки моментом сил.Все коэффициенты определяем по справочной литературе [1].К = 1,5×1,2×1,3×1,2×1,3×1,5 = 5,47При определении величины силы трения принят коэффициент трения f=0,15Рз = ННаправление действия и точка приложения усилия закрепления определяются исходя из общего требования: необходимо исключать возможность смещения или поворота, характерных для рассматриваемой опасной ситуации. То есть, сила закрепления непосредственно или через создаваемые ею силы трения и реакции опор должна препятствовать возможному смешению или провороту заготовки. При этом следует стремиться к такому выбору направления и точки приложения усилия закрепления, чтобы одновременно исключить возможность потери неподвижного состояния заготовки для всех опасных ситуации.(см.рис.17)Рисунок 17 - Схемы установки осиУсилие, которое необходимо приложить к рычагу определяется (38)Где:N=0,95 – коэффициент полезного действия3.2.3. Расчет момента затяжкиТогда необходимая сила, прикладываемая рабочим для обеспечения требуемого усилия зажима, будет равна:где, k- коэфициент трения, F-сила закрепления, d- диаметр болта, z- количество болтов. (40)L=200 мм – Длина рычага (гаечного ключа)Ручное усилие затяжки, создаваемое рабочим составляет Ррук=1320 Н, является приемлемым, т.к. максимальная допустимая сила, которую может создать рабочий в течение смены Ррук. max=100 Н. согласно ГОСТ 12.2.029-883.2.4.Расчет погрешности приспособленияЦельювыполненияточностногорасчетаявляетсяпроверкатого,способно ли приспособление обеспечить заданную точность выполняемых наоперации размеровилинет.Расчет точности сверленияОсобенностью обработки отверстий на сверлильных станках является наличие в конструкции приспособлений элементов для направления режущих элементов (кондукторных втулок) направление и ориентация инструментов осуществляется непосредственно по режущей части. В нашем случае за требуемое направление сверла отвечают направляющие втулки Погрешность обработки заготовок на кондукторах во многом зависит от погрешности положения направляющих элементов относительно установочных элементов приспособления. В то же время погрешности связанные с установкой кондуктора на станке не оказывают влияния на точность координатного расположения обрабатываемых отверстий. Элементы для ориентации приспособления на станке в большинстве случаев отсутствуют, положение кондуктора определяется свободным вхождением инструмента в направляющий элемент, т.е. начало координат таких технологических систем материализуются в элементах для направления инструмента. Погрешность настройки инструмента равна наибольшему возможному смещению оси обрабатываемого отверстия, вызванному перекосом инструмента во втулке. Возможность такого перекоса обусловлена зазором между инструментом и отверстием кондукторной втулки. Причинами перекоса инструмента относительно номинального положения могут быть:- биение режущей части при вращении;- несимметричность заточки;- неоднородность материала заготовки (пятнистая структура);- неравномерности поверхности в месте входа инструмента с осью отверстия направляющего инструмента.При расчете приспособлений на точность суммарная погрешность при обработке детали не должна превышать величину допуска Т размера .Суммарная погрешность зависит от ряда факторов и в общем случае может быть представлена выражением [5],(41)где - погрешность установки детали в приспособлении; – погрешность обработки детали; – расчетная погрешность приспособления.Погрешность установки представляет собой отклонение фактического положения закрепленной детали в приспособлении от требуемого теоретического. Погрешность установки включает погрешности: базирования , закрепления и положения детали в приспособлении :.(42)Погрешность положения εп детали в приспособлении состоит из погрешностей: изготовления приспособления по выбранному параметру ε'пр, установки приспособления на станке εу и положения детали из-за износа элементов приспособления εи:(43)Для расчета точности приспособления используем упрощенную формулу: ,(44)где Т – допуск выполняемого размера, Ø4+0,43; – соответственно погрешности: базирования, закрепления установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов приспособления и от перекоса инструмента; ω – экономическая точность обработки, kт=1…1,2 – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения; kт1=0,8…0,85 – коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках; kт2=0,6…0,8 – коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления.Погрешность базирования рассчитаем по формуле [5]:,(45)где β=0 – угол обработки отверстия к оси симметрии призмы; α=90/2=45°- угол призмы;ТD =0,74мм.Тогдамм.Погрешность закрепления [5]:мм, для закрепления в призме пневматическим зажимом по предварительно обработанной поверхности. Погрешность мм, так как обеспечен надежный контакт приспособления со столом станка, а обработка производится без переустановок приспособления.Погрешность положения детали из-за износа элементов приспособления определяем по следующей формуле [5]:, (46)где U – значение приближенного износа установочных элементов;, (47)где – средний износ установочных элементов для чугунной заготовки при усилии зажима Р0=10 кН и базовом числе установок N=100000; U0=0,115 – для из стали 40Х [5]; - соответственно коэффициенты, учитывающие влияние материала заготовки, оборудования, условий обработки и числа установок заготовки, отличающиеся от принятых при определении U0 [5]. при обработке незакаленных сталей; для обработки на универсальном станке; для сверления стали с охлаждением; для N=20x103...Экономическая точность обработки для сверления по кондуктору по 4 классу точности.При применении подвижной кондукторной плиты суммарная погрешность смещения инструмента относительно обрабатываемой детали определяется по формуле:, (48)где – погрешность смещения инструмента от зазоров в направляющих элементах кондукторной плиты; – погрешность смещения инструмента от погрешностей установки кондукторной плиты относительно приспособления., где h – расстояние от поверхности заготовки до кондукторной втулки; h=5мм; (принято конструктивно для обеспечения зазора) l – длина кондукторной втулки, l =20мм; l1 – длина обрабатываемого отверстия, l1=20мм; s – максимальный диаметральный зазор между кондукторной втулкой и инструментом., (49)где - максимальный зазор между кондукторной втулкой и сверлом; - максимальный зазор между кондукторной втулкой и кондукторной плитой.Рисунок 18 –Эскиз увода сверлаИсполнительный диаметр сверла зависит от установочного допуска на обрабатываемое отверстие и определяется с учетом разделения этого допуска запасом на износ. Обычно принимают:, (50)где – номинальный диаметр обрабатываемого отверстия.ммНазначив допуск на сверло по посадке h6, получим исполнительный размер сверла Ø4,05-0,09. Назначив допуск для кондукторной втулки F7, получим исполнительный размер кондукторной втулки . В этом случае . Назначив посадку кондукторной втулки в кондукторную плиту и приняв посадочный диаметр равным 15, получим . Тогда Σsmax=0,124+0,029=0,153. Отсюда.,где – допуск на координаты расположения направляющих втулок 20±0,01, определяющих положение кондукторной плиты относительно приспособления; - сумма максимальных зазоров в сопряжении:- направляющих скалок с приспособлением при посадке направляющей скалки Ø6 во втулку корпуса по посадке , максимальный зазор будет равен 0,063, для двух скалок ;- прижим при посадке Ø6 во втулку корпуса по посадке , максимальный зазор будет равен 0,12мм.Тогда ..Тогда .Допустимая погрешность изготовления приспособления:ммТо есть допустимая непараллельность направляющей втулки кондуктора не более 0,04мм.и h=5 мм – расстояние от поверхности заготовки до кондукторной втулки обеспечит необходимую точность сверления [5].Расчет приспособления на точность установкиВ данном случае необходимо обеспечить:-отклонение от параллельности осей обрабатываемых отверстий не более 0,2 мм (обеспечивается приспособлением и точностью обработки станка).Таблица 14 - Параметры составляющей суммарной погрешностиПараметры составляющей суммарной погрешностиОбозначениеПогрешность станка в нагруженном состоянии, вызываемая погрешностями изготовления и сборки основных деталей и узлов и их износом («технологическая точность оборудования»)сПогрешность расположения приспособления на станке – расположение посадочных поверхностей приспособления относительно посадочных мест станкарпПогрешность расположения опорных поверхностей относительно посадочных мест приспособлениярпПогрешность базирования исходной базы заготовки в приспособлениибибПогрешность, вызываемая закреплением заготовки в приспособлениизПогрешность расположения направляющих элементов относительно опорных элементовп.н.Погрешность инструмента, порождаемая погрешностью его изготовленияиПогрешность расположения инструмента на станкериПогрешность, возникающая вследствие деформации технологической системы СПИД под влиянием сил резаниядПогрешность, вызываемая износом инструментаизВыявим составляющие погрешности: - с в данном случае вызвана непараллельностью рабочей поверхности стола станка направлению перемещения шпинделя. Для расточных станков с габаритами рабочей поверхности стола до 2500 мм и нормального класса точности, в соответствии с ГОСТ 2110-93 (Станки расточные горизонтальные с крестовым столом.Нормы точности) непараллельность указанных поверхностей на длине хода до 1250 мм допускается не более 0,03 мм.Следовательнос = 0,03. - рп = 0,15, т ак как расположение приспособления на столе станка влияет на точность получаем ого размера; - погрешность п.о= 0,02 мм, потому что допуск параллельности установочных плоскостей составляет 0,01 на 100 мм длины, а длина обработки составляет 240 мм; - погрешность з = 0 (принята без расчёта); - погрешность п.н. = 0,1мм; - погрешность иири примем равными нулю, так как их влияние устраняется настройкой инструмента на размер; - погрешность д = 0,01 (принята без расчёта); - погрешность из = 0,01 – износ резца.Суммирование составляющих погрешностей рассчитаем по формуле: (51)Результирующая погрешность 0,086 меньше допуска 0,2 мм. Приспособление обеспечит требуемую точность установки [5].ЗаключениеПри написании курсовой работы был разработан технологический процесс на изготовление детали «Корпус».Выполнен анализ чертежа детали и служебного назначения.Определен тип производства - среднесерийный. Составлено описание служебного назначения детали и ее материала.Расчеты коэффициентов по точности и шероховатости показали, что деталь «Корпус»–технологична.Выбран способ получения заготовки – Круг Разработан маршрут обработки детали «Корпус». В разрабатываемом технологическом процессе подобрано оборудование с ЧПУ, что позволяет сократить время на обработку и повысить качество получаемых поверхностей .Разработка технологического процесса основана на использовании научно-технических достижений во всех отраслях промышленности и направлена на повышение технологического уровня производства, качества продукции и производительности труда.Получены припуски на наиболее точные размеры. Рассчитаны и сведены в таблицы режимы резания по переходам. Они были проверены через расчет мощности.Отталкиваясь от режимов резания было проведено нормирование всех операций, рассчитано основное, вспомогательное, штучное и штучно-калькуляционное время.Спроектировано станочное приспособление для выполнения сверлильной операции. Выполнены его расчеты, подтверждающие его работоспособность.Список литературы«Проектирование и расчет станочных и контрольно-измерительных приспособлений в курсовых и дипломных проектах» Аверьянов И.Н. Болотейн А.Н. Прокофьев М.А.«Основы конструирования приспособлений» Корсаков В.С.«Проектирование и расчет приспособлений» Горохов В.А.Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. - Москва.: Машиностроение, 1975. – 656с.Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. - Москва.: Машиностроение, 1979Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник / В.К.Свешников, А.А.Усов. – М.: Машиностроение, 1982 – 462с.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах т.1,2 / Под ред. А.Г.Касиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 656с.Андреев, Г.И., Новиков В.Ю., Схиртладзе А.Г. Проектирование технологической оснаски машиностроительного произвовства. Учебное пособие. / Под ред. Ю.М. Соломенцева.- м.: Высш. Школа , 2018.-415с.Добрыднев, И. С. Курсовое проектирование по предмету - Технология машиностроения. - М.: Машиностроение, 2018,184 с.Нефедов, Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. - М.: Высшая школа, 2018, 239 с.Приложение АПриложение БПриложениеЕ