Контрольная работа - Расчет и проектирование станочного приспособления для сверления - файл ЗП 051639.DOC

Контрольная работа - Расчет и проектирование станочного приспособления для сверления
скачать (791.7 kb.)

Доступные файлы (2):

ЗП 051639.DOC	892kb.	09.11.2009 01:39	скачать
чертеж приспособления.dwg

содержание

---

Смотрите также:
• проектирование и расчет станочного приспособления на точность [ лабораторная работа ]
• Проектирование станочной оснастки [ лабораторная работа ]
• Проектирование технологической оснастки. Приспособление для сверления [ лабораторная работа ]
• Практическая работа - Проектирование приспособления [ лабораторная работа ]
• Расчёт и проектирование ствола. Калибр 152,6 мм [ лабораторная работа ]
• Проектирование режущего инструмента [ документ ]
• Каталог ISCAR. Осевой инструмент. Многофункциональный инструмент [ справочник ]
• Теплотехнический расчет ограждения и перекрытий [ лабораторная работа ]
• Групповые технологии [ документ ]
• Практическая работа - Проверка точности приспособления [ лабораторная работа ]
• Аналитический расчет режимов резания [ курсовая работа ]
• Расчет вероятностей. Коды Хаффмена и Шеннона-Фено. Расчет энтропии источника [ лабораторная работа ]

ЗП 051639.DOC

Содержание

	Стр.
Технологический маршрут механической обработки детали	3
Расчет режимов резания, сил и мощности резания	4
Обоснование выбора элементов и устройств приспособления	7
Силовой расчет приспособления	9
Прочностной расчет наиболее нагруженной детали приспособления	10
Выбор расчетного параметра точности приспособления	12
Описание конструкции приспособления и принципа его работы	13
Литература	16

051.051639. ПЗ
1 Условие задачи

Выбрать заготовку для условий серийного производства и назначить технологический маршрут механической обработки детали. Для заданной обрабатываемой поверхности Б выбрать режущий инструмент, станок, назначить элементы рационального режима резания (скорость резания, глубину и подачу) рассчитать силы и мощность резания и спроектировать специальное станочное приспособление.


Рисунок 1 – Чертеж детали

В качестве заготовки выбираем поковку из стали 45, σ_в=600 МПа.


^ 2 Технологический маршрут механической обработки детали

Таблица 1







^ 3 Расчет режимов резания, сил и мощности резания

Расчет составляющих силы резания произведем для заданной обрабатываемой поверхности отверстия М6 мм с шероховатостью Ra ≤ 6,2 мкм.

Технологические переходы обработки отверстия М6 мм:

1. 
   Сверлить отв.  5,5 H9 мм.
   
2. 
   Зенкеровать отв.  5,5 H8 мм.
   

Обработка выполняется на вертикально – сверлильном станке мод. 2Н125.

Расчет режимов резания производим для наиболее нагруженного перехода– сверления.

1) Глубина резания:
где D- диаметр инструмента, мм
2) Подача: S=0,1…0,15 мм/об. (табл. 15 [1])

По паспортным данным станка принимаем S=0,15 мм/об.

3) Скорость резания:



где D – диаметр сверла, мм

kv– общий поправочный коэффициент

Т – период стойкости инструмента, мин

S – подача, мм/об

Значения коэффициента Cv и знчения показателей степени выбираем из табл. 18 [1].

Cv=7,0; q =0,4; y=0,7; m=0,2.

Т=25 мин (табл. 20 [1]).

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания определяется по формуле:



где Kмv – коэффициент на обрабатываемый материал;

при обработке стали: (табл. 8 [1]).


Kиv – коэффициент на инструментальный материал;

Kиv=1,15 (табл. 10 [1]).

Klv – коэффициент, учитывающий глубину сверления.

Klv=1,0 (табл. 4.2 [1]).



4) Частота вращения шпинделя:

мин ^-1
по паспорту станка принимаем n_ст=1600 мин ^-1.

5) Действительная скорость резания:
м/мин.

6) Осевая сила резания:



где Ср-коэффициент, учитывающий условия резания,

По таблице 21 [1] выбираем:
Ср=68; q=1,0; у=0,7.



; (табл. 13 [1]).

Н.
7) Крутящий момент:



См=0,034; q= 2,0; у=0,8 (табл. 21 [1]).


8) Мощность резания:

кВт.

^ 4 Обоснование выбора элементов и устройств приспособления

При обработке отв.  5,5H9 мм (под резьбу М6) заготовка имеет обработанные поверхности, которые могут служить базой. Это шпоночный паз 6js9, центральное отв.  20H8 мм и торцовые поверхности. Центральным отв.  20H8 заготовка базируется на жесткую цилиндрическую оправку со шпонкой. Зажим заготовки производится за счет прижимания ее к опорной поверхности штоком пневмоцилиндра.

Схема базирования


Рисунок 2 – Схема базирования заготовки в приспособлении
Данная схема базирования лишает заготовку 5 степеней свободы. Это обеспечивает полную неподвижность заготовки при обработке. Сверло при обработке направляется кондукторной втулкой, что позволяет уменьшить смещение инструмента при сверлении.

^ 5 Силовой расчет приспособления

Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил.

На заготовку при обработке действует осевая сила Ро и крутящий момент Мкр.

Рисунок 3 – Расчетная схема сил закрепления заготовки
Сила закрепления рассчитывается по формуле:


где К – коэффициент запаса


где К₀ – гарантированный коэффициент запаса.

К₀= 1,5;

К₁ – коэффициент, учитывающий степень затупления инструмента.

К₁ = 1,0…1,8, принимаем К₁ =1,4;
К₂ – коэффициент, учитывающий неравномерность припуска.

К₂ = 1,0…1,2, принимаем К₂ =1,2;

К₃ – коэффициент, учитывающий прерывистость резания.

К₃ = 1,0…1,2, принимаем К₃ =1,0;

К₄ – коэффициент, учитывающий непостоянство сил закрепления.

К₄ = 1,0…1,2, принимаем К₄=1,0 (для пневмоцилиндра);

К₅ – коэффициент, учитывающий эргономику.

К₅ = 1,0;

К₆ – коэффициент, учитывающий при наличии крутящего момента.

К₆ = 1,0;



f – коэффициент трения, f=0,15 (табл. 96 [2]).
Н

По таблице 17 [2] выбираем пневмоцилиндр диаметром D=80 мм с усилием зажима (толкающее) Р=1750 Н, диаметр штока d=25 мм, давление сжатого воздуха 0,4МПа.

6. 
   Прочностной расчет наиболее нагруженной детали приспособления
   

Наиболее нагруженной деталью приспособления является шпонка 6х6х14 ГОСТ 23360-78. Проведем проверочный расчет:

Условие прочности шпонки на смятие:


где D – наружный диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия; [σ_см]=150 МПа
Н∙м - Условие выполняется.
Условие прочности шпонки на срез:



где D – наружный диаметр вала, мм;

b – ширина шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм;

[τ_ср] – допускаемое напряжение среза; [τ_ср]=90 МПа
Н∙м - Условие выполняется.


^ 7 Выбор расчетного параметра точности приспособления

В качестве расчетного параметра точности приспособления выбираем параметр, обеспечивающий расстояние от торца заготовки до оси обрабатываемого отверстия  5,5H9 мм, равный 25±0,26 мм (отклонение по 14 квалитету точности).

Т=0,52 мм=520 мкм.

Расчет точности приспособления выполняем по формуле:

(стр. 151 [3]).

где Т – допуск выполняемого размера, Т=520 мкм;

К_Т – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния случайных погрешностей от закона нормального распределения. К_Т=1…1,2, принимаем К_Т=1,1;

К_Т1 – коэффициент, учитывающий возможность уменьшения погрешности базирования при работе на настроенных станках. К_Т1=0,8…0,85, принимаем К_Т1=0,82;

ε_б – погрешность базирования, ε_б=0 мкм;

ε_з – погрешность закрепления заготовки в приспособлении,

ε_з=90 мкм; (табл. 71 [3]).

ε_у – погрешность установки приспособления на станке по Т-образным пазам, ε_у=90 мкм.

ε_и – погрешность положения заготовки из-за износа элементов приспособления:



где u₀ – средний износ установочных элементов,

u₀=55 мкм (при установке на элементы приспособления из стали 40Х) (стр.177 [4]).

k₁ – коэффициент, учитывающий материал детали, k₁=0,91 (для стали);

k₂ – коэффициент, зависящий от типа оборудования, k₂=1 (для универсального оборудования);

k₃ – коэффициент, зависящий от условий обработки, k₃=1,0 (сверление стали без охлаждения);

k₄ – коэффициент, учитывающий число циклов: , k₄=1,0;

мкм

ε_пи – погрешность от перекоса и смещения инструмента.


где S – максимальный диаметральный зазор между кондукторной втулкой и инструментом;

S=(+0,022)-(-0,012)= 0,034 мм = 34 мкм,

где (-0,012) – нижнее предельное отклонение диаметра сверла (h7);

(+0,022) – верхнее предельное отклонение диаметра кондукторной втулки (F7).

m – расстояние от поверхности заготовки до кондукторной втулки.

m=42 мм.

– длина обрабатываемого отверстия, =5,2 мм.

– длина кондукторной втулки, =12 мм.



ω – экономическая точность обработки,

ω=0,12 мм=120 мкм (сверление) (табл. 140 [3]).

К_Т2 – коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки, вызванную факторам, не зависящими от приспособления. К_Т2=0,6…0,8, принимаем К_Т2=0,7 (стр.147 [4])



Следовательно, данное приспособление обеспечивает заданную точность обработки.

В качестве принятого расчетного параметра был выбран размер между осью центрального отверстия и осью обрабатываемого отверстия  5,5H9 мм. Он составляет 25 мм. На этот размер устанавливаем допуск, исходя из расчета 25±(∆/2)=25±0,14 мм.
^ 8 Описание конструкции приспособления и принципа его работы

Приспособление состоит из корпуса 2, с помощью которого оно фиксируется и крепится к столу станка. К корпусу 2 винтами 9 крепится кронштейн 1, на котором запрессована кондукторная втулка 14. Кронштейн 1 после закрепления винтами фиксируется штифтами 11. В кронштейн запрессована жесткая цилиндрическая оправка 4 со шпонкой 13. К кронштейну 1 с помощью винтов 7 крепится опора 3, на которую торцовой поверхностью опирается заготовка. Для прижима заготовки служит упор 5, который резьбовой частью посредством резьбовой втулки 6 соединен со штоком пневмоцилиндра 15.

Приспособление работает следующим образом:

3аготовка устанавливается центральным отверстием на жесткую цилиндрическую оправку 4 так, чтобы шпонка 13 вошла в шпоночный паз. Затем заготовку доводят до контакта торцовой поверхности с поверхностью опоры 3. После установки заготовки включается кран пневмосистемы ( на чертеже не показан). Под действием сжатого воздуха шток пневмоцилиндра 15 перемещается влево. Заготовка зажимается. После обработки отверстия сжатый воздух подается в левую часть пневмоцилиндра 15, шток начинает перемещаться вправо. Происходит разжим заготовки.
Обработанная заготовка вынимается из приспособления, которое загружается новой заготовкой. Цикл повторяется.


Литература
1 Бабенко Э.Г. Расчет режимов резания при механической обработке металлов и сплавов. Методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию. Хабаровск 1997 г.

2 Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. С 74 Т.2/ Под ред. А.Г Косиловой, Р.К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

3 Антонюк В.Е., Королев В.А, Башеев С.М. Справочник конструктора по расчету и проектированию станочных приспособлений. Минск, «Беларусь», 1969. 392 с.

4 Технологическая оснастка: Учебник для студентов машиностроит. специальностей вузов/ М.Ф. Пашкевич, Ж.А. Мрочек, Л.М. Кожуро, В.М. Пашкевич. – Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2002. – 320с.: ил.

^ 5 Коваленко А.В., Подшивало Р.Н. Станочные приспособления.-М.: Машиностроение, 1986, 152 с., ил.

6 Б.М. Базров, А.И. Сорокин, В.А. Губарь и др. Альбом по проектированию приспособлений: Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. Машиностроение, 1991.-121 с.: ил.

7 Технологическая оснастка. Методические указания и задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения. М.Ф. Пашкевич, А.В Капитонов.

---

Скачать файл (791.7 kb.)

Поиск по сайту:  

---