Контрольная работа - проектирование и расчет станочного приспособления на точность

Контрольная работа - проектирование и расчет станочного приспособления на точность
скачать (758.4 kb.)

Доступные файлы (2):

ЗП 051640.DOC	894kb.	08.11.2009 22:48	скачать
чертеж приспособления.dwg

содержание

Загрузка...

ЗП 051640.DOC

Реклама MarketGid:

Загрузка...

Содержание

	Стр.
Технологический маршрут механической обработки детали	3
Расчет режимов резания, сил и мощности резания	4
Обоснование выбора элементов и устройств приспособления	6
Силовой расчет приспособления	8
Прочностной расчет наиболее нагруженной детали приспособления	9
Выбор расчетного параметра точности приспособления	11
Описание конструкции приспособления и принципа его работы	12
Литература	15

051.051640. ПЗ
^ 1 Условие задачи

Выбрать заготовку для условий серийного производства и назначить технологический маршрут механической обработки детали. Для заданной обрабатываемой поверхности А 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 отливку из чугуна СЧ18, твердость 187 НВ.

^ 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  14Н8 мм с шероховатостью Ra ≤ 3,2 мкм.

Технологические переходы обработки отверстия  14Н8 мм:

Рассверлить отв.  12,8 H10 мм.
Зенкеровать отв.  13,8 H9 мм.
Развернуть отв.  14 H8 мм.

Обработка выполняется на вертикально – сверлильном станке мод. 2Н150.

Расчет режимов резания производим для наиболее нагруженного перехода– сверления.

1) Глубина резания:

где D- диаметр инструмента, мм

d – диаметр предварительного отверстия, мм.
2) Подача: S=0,35…0,41 мм/об. (табл. 15 [1])

По паспортным данным станка принимаем S=0,4 мм/об.

3) Скорость резания:

где D – диаметр сверла, мм

kv– общий поправочный коэффициент

Т – период стойкости инструмента, мин

t – глубина резания, мм

S – подача, мм/об

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

Cv=23,4; q =0,25; х=0,1; y=0,4; m=0,125.

Т=60 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 серого чугуна:

(табл. 8 [1]).

Kиv – коэффициент на инструментальный материал;

Kиv=1,0 (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=900 мин ^-1.

5) Действительная скорость резания:

м/мин.

6) Осевая сила резания:

где Ср-коэффициент, учитывающий условия резания,

По таблице 21 [1] выбираем:
Ср=23,5; х=1,2; у=0,4.

; (табл. 13 [1]).

Н.
7) Крутящий момент:

См=0,085; q= –; х=0,75; у=0,8 (табл. 21 [1]).

8) Мощность резания:

кВт.

4 Обоснование выбора элементов и устройств приспособления

При обработке отв.  14H8 мм заготовка имеет обработанные поверхности, которые могут служить базой. Это отв.  25H8 мм,  20H8 мм и торцовая поверхность. Базируем заготовку по отв.  25H8 мм – на тягу, имитирующую жесткий палец, по отв.  20H8 мм – на срезанный палец. Зажим заготовки производится за счет прижимания ее к опорной поверхности посредством быстросменной шайбы через тягу, проходящую через центральное отверстие заготовки и связанную с пневмоцилиндром.

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 рассверливании.

^ 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 = 1,2 (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 (тянущее) Р=3900 Н, диаметр штока d=25 мм, давление сжатого воздуха 1МПа.

^ Прочностной расчет наиболее нагруженной детали приспособления

Наиболее нагруженной деталью приспособления является резьбовой конец тяги, используемой для зажима заготовки, которой работает на растяжение при зажиме заготовки.

Определим диаметр резьбы:

где Р – усилие зажима, Н;

[σ_р] – допускаемое напряжение материала тяги; [σ_р]=70 МПа (табл. 106 [3])

с – коэффициент для метрических резьб, с=1,4 (стр. 218 [3]).

мм

Т.к. резьбовая часть штока равна М25х1,5 мм, то из конструктивных соображений резьбовую часть тяги также принимаем М25х1,5 мм.
^ 7 Выбор расчетного параметра точности приспособления

В качестве расчетного параметра точности приспособления выбираем параметр, обеспечивающий расстояние от оси центрального отверстия до оси обрабатываемого отверстия  14H8 мм, равный 65±0,2 мм (отклонение по 14 квалитету точности).

Т=0,4 мм=400 мкм.

Также в качестве расчетного параметра принимаем отклонение на угловое перемещение приспособления при обработке второго и третьего отверстия заготовки на угол 60°. По 10 степени точности отклонение составляет 1°.

Расчет точности приспособления выполняем по формуле:

(стр. 151 [3]).

где Т – допуск выполняемого размера, Т=400 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=0,8;

ε_б – погрешность базирования, ε_б=7 мкм;

ε_з – погрешность закрепления заготовки в приспособлении,

ε_з=80 мкм; (стр. 70 [3]).

ε_у – погрешность установки приспособления на станке по Т-образным пазам, ε_у=50 мкм.

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

где u₀ – средний износ установочных элементов,

u₀=65 мкм (при установке на элементы приспособления из стали 40Х) (стр.177 [4]).

k₁ – коэффициент, учитывающий материал детали, k₁=1 (для чугуна);

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

k₃ – коэффициент, зависящий от условий обработки, k₃=1,12 (сверление чугуна без охлаждения);

k₄ – коэффициент, учитывающий число циклов:

, k₄=1,0;

мкм

ε_и – погрешность от перекоса и смещения инструмента.

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

S=(+0,034)-(-0,018)= 0,052 мм = 52 мкм,

где (-0,018) – нижнее предельное отклонение диаметра сверла (h7);

(+0,034) – верхнее предельное отклонение диаметра кондукторной втулки (F7).

m – расстояние от поверхности заготовки до кондукторной втулки.

m=20 мм.

– длина обрабатываемого отверстия,

=20 мм.

– длина кондукторной втулки,

=30 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  14H8 мм. Он составляет 65 мм. На этот размер устанавливаем допуск, исходя из расчета 65±(∆/2)=65±0,1 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 15 крепится кронштейн 1, на котором запрессована кондукторная втулка 21. Кронштейн 1 после закрепления винтами фиксируется двумя штифтами 20. В корпусе 2 запрессована втулка 8 с радиально-упорным подшипником 23, на котором вращается делительный диск 4. Фиксация угла поворота производится по отверстиям в делительном диске с помощью упора 10, установленного в стойке 9. Стойка 9 крепится к корпусу 2 при помощи винтов 16. Упор 10 подпружинен пружиной 11 и имеет рукоятку 12. На делительном диске 4 посредством винтов 14 закреплена опора 3, на которой установлен срезанный палец 22. В центральном отверстии корпуса 2 с возможностью перемещения установлена тяга 5, которая резьбовой частью посредством резьбовой втулки 8 соединена со штоком пневмоцилиндра 24. С другой стороны тяга 5 имеет проточку, служащую уступом для удерживания быстросменной шайбы 6.

Приспособление работает следующим образом:

3аготовка устанавливается центральным отверстием  25H8 мм на тягу 5 и отверстием  20H8 мм на срезанный палец 22. Приспособление фиксируется в данном положении при помощи упора 10, который устанавливается в отверстие  8H9 мм делительного диска 4 рукояткой 12. После чего производим зажим заготовки. Для этого под уступ тяги 5 задвигаем быстросменную шайбу 6 и подаем сжатый воздух в пневмоцилиндр 24. Шток пневмоцилиндра, связанный резьбовой втулкой 8 с тягой 5, перемещает тягу 5 вниз и зажимает заготовку. После обработки первого отверстия производим расстопорение делительного диска 4 рукояткой 12, при этом упор 10 выводится вправо, и делительный диск поворачивается на угол 60° до следующего отверстия. Затем производится стопорение делительного диска и зажим заготовки. В такой последовательности производим обработку третьего отверстия. После окончания обработки и отвода сверла упор 10 выводится из отверстия делительного диска 4. Заготовка открепляется в обратной последовательности зажима 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.

15

2

Морозова М.С.

гр. ТМЗ-051

Пояснительная записка

У

Скачать файл (758.4 kb.)

Контрольная работа - проектирование и расчет станочного приспособления на точность - файл ЗП 051640.DOC

Доступные файлы (2):

ЗП 051640.DOC