Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Расчет патрона - файл кр вар 11.doc


Контрольная работа - Расчет патрона
скачать (162.8 kb.)

Доступные файлы (4):

кр вар 11.doc183kb.06.12.2009 12:13скачать
патрон.cdw
Спецификация.spw
титульник.doc23kb.06.12.2009 18:59скачать

содержание
Загрузка...

кр вар 11.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Оглавление
1. Задание__________________________________________________________2

2. Обоснование выбранной конструкции и описание принципа действия_____3

3. Расчет усилия зажима______________________________________________4

4. Расчет приспособления на точность__________________________________8

5. Экономическая целесообразность оснащения станочных операций приспособлением____________________________________________________9

Литература_________________________________________________________10

Приложение____________________________________________________11

1 Задание
Вариант 11
Спроектировать пневматический патрон для обработки внутренней поверхности крышки. Наружные диаметры крышки обработаны до размеров, указанных на рисунке 1. Припуск на обработку составляет 3 мм. Объем выпуска в год – 6 тыс. штук. Материал заготовки – сталь 45 ГОСТ 1050-88


Рисунок 1 – Крышка

2 Обоснование выбранной конструкции и описание принципа действия
В качестве аналога проектируемого патрона для обработки отверстия в детали крышка, принимаем универсальный токарный патрон 7102-0072 ГОСТ 24351-80. Данный трехкулачковый клиновой патрон можно использовать в диапазоне, регулируемом от d= 20 мм, до d = 260 мм. Кроме того, погрешность закрепления в трехкулачковом патроне равна нулю [2].



Рисунок 2 – Универсальный токарный патрон 7102-0072 ГОСТ 24351-80
Проектируемый трехкулачковый патрон может устанавливаться как на универсальные токарные станки, так и на токарные станки с числовым программным управлением и использоваться с любым видом привода.

Конструктивно проектируемый патрон состоит из следующих основных частей: корпуса 1, штока 2, кулачка основного 3, сухаря 4, кулачка мягкого 5, винта штока 6, крышки 7, гайки упорной 8.

Настройка на заданный диаметр осуществляется при помощи мягких кулачков 5 за счет отжима винтов 10. Кулачки перемещаются по специальной трапециидальной резьбе до получения необходимого зажимного размера. Когда регулировка завершена, винты зажимаются.

Трехкулачковый клиновой патрон работает следующим образом. Рабочий устанавливает деталь на кулачки 3 и включает пневмопривод патрона. При подаче сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра, шток 2 вместе с винтом штока 6, перемещаются в левую сторону. В результате основной кулачок 3 с установленными в нем сухарями 4 и мягкими кулачками 5 опускается вниз, происходит зажатие детали. Разжим осуществляется при подаче сжатого воздуха в заштоковую полость пневмоцилиндра.

Регулировка хода кулачков, необходимого для зажима (разжима) осуществляется при помощи упорной гайки 8. В нашем случае ход кулачков равен 1,5 мм.

3 Расчет усилия зажима
3.1 Расчет режимов резания
Рассчитаем режимы резания при растачивании отверстия Ø30+0,16 мм. Припуск на обработку 3 мм. Обработку производим расточным резцом со сменными МНП твердого сплава Т15К6.

1. Определяем глубину резания



2. Назначаем подачу суппорта на оборот

S = 0,5 мм/об. [1,таб. Т-2],

по паспорту станка принимаем Sпр = 0,5 мм/об.

3. Определяем стойкость инструмента по нормативам

Тр = Тпр = 90 мин, [1, таб. Т-3], т.к. λ> 0,7.

4. Расчет скорости резания

V = Vтабл ·к1·к2·кз,

где к1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

к2 - коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава;

к3 - коэффициент, зависящий от вида обработки.

V = 105·0,95·0,8·1,2 = 94,9 м/мин, [1, таб. Т-4].

5. Частота вращения шпинделя



По паспорту станка принимаем n = 1000 мин-1.

Уточняем скорость резания



6. Рассчитаем длину рабочего хода суппорта



где Lрез. - длина обработки, Lрез. = 20 мм;

у - длина подвода, перебега, врезания инструмента, у = 5 мм [1, стр. 303];

Lдоп = 0

Lр.х. = 20 + 5 + 0 = 25 мм;

7. Расчет основного времени



8. Определяем штучное время штучное время

Тшт = Т0 + Тв + Тоб + Тот,

где Т0 - основное время, мин.;

Тв - вспомогательное время, мин.;

Тоб - время на обслуживание рабочего места, мин.;

Тот - время перерывов на отдых личные надобности.

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Твм = Тус + Тзо + туп + Тиз,

где Тус - время на установку и снятие детали, мин.;

Тз.о. - время на закрепление и открепление детали, мин.;

Туп - время на приемы управления, мин.;

Тиз - время на измерение детали, мин.

Топ = Т0 + Тв, мин.

Время на обслуживание рабочего места состоит:

Тоб = Торг + Ттех, мин.

где Торг - время на организационное обслуживание рабочего места, мин. ;

Ттех - время на техническое обслуживание рабочего места, мин.

Время на техническое обслуживание определяется по формуле:



где Поб.от - процент затрат времени на обслуживание и отдых.

Основное время на операцию Т0 = 0,05 мин.

Тус = 0,07 мин. [табл. 5.3; 3];

Тз.о. = 0,015 мин. [табл. 5.7; 3];

Туп = 0,045 мин. [табл. 5.8, 5.9; 3];

Тиз = 0,031 мин. [табл. 5.12; 3];

Тв = (0,07 + 0,015 + 0,045 + 0,031) = 0,161 мин.

Топ = 0,05+ 0,161 =0,211 мин.





Тобсл = 0,004 + 0,002 = 0,006 мин.



Тшт = 0,05 + 0,161 + 0,006 + 0,013 = 0,284 мин.

В состав подготовительно-заключительного времени входит:

- время на наладку станка и установки приспособлений - 4,2 мин [3, стр. 216];

- время на дополнительные приемы - 2,4 мин [3, стр. 217].

Тп.3. = 4,2 + 2,4 = 6,6 мин.

Тшт.к. = 6,6/6000 + 0,284 = 0,286 мин.
3.2 Определяем силу резания
Определяем окружную составляющую силы резания Рz;

Рz=10СРztХSУVnКР;

где СРz - постоянная, характеризующая условия резания, СРz = 300Н, табл.22 [2],

х, у, n - показатели степени, соответственно равны 1,0; 0,75; - 0,15, табл.22[2].

Поправочный коэффициент Кр представляет собой произведение ряда коэффициентов, учитывающих фактические условия резания:

Кр = КМр ·Кφр ·Кγр ·Кλр,



где n - показатель степени равный 0,75, табл.9[2].

Кφр = 0,89; Кyр = 1,0; Кλр = 1,0, табл.23[2].

Кр= 1,0·0,89·1,0·1,0 = 0,89;

Р2 = 300·1,51·0,50.75 · 94,2-0.15 · 0,89 = 120,4 Н;

Определяем осевую составляющую силу Рх;

Рх 0,4·Рz = 0,4·120,4 = 48,2 Н.

Определяем радиальную составляющую силы Ру;

Ру = 0,5·Рz = 0,5 · 120,4 = 60,2 Н.
3.3 Рассчитываем усилия зажима
Строим расчетную схему



Рисунок 3 – Расчетная схема
Суммарная сила зажима в трехкулачковом патроне:



где К - коэффициент запаса.

Рz - окружная сила резания.

f - коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков.

D1 - диаметр обрабатываемой поверхности; D1=30 мм.

D - диаметр зажимной поверхности; D = 45 мм.

Коэффициент запаса определяется по формуле:

К = К0К1К2К3К4К5

где: К0 - габаритный коэффициент запаса. К0 = 1,5

К1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок для групповой обработки. К1= 1,2

К2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента. К2=1.

К3 - коэффициент, учитывающий условия обработки при прерывистом резании. Для непрерывной поверхности К3 =1.

К4 - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления. Для пневмопривода К2 = 2.

К5 - коэффициент, учитываемый только при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь. К5 = 1,5.

К = 1,5·1,2·1·1·1·1,5 = 2,7

тогда

Определяем усилие зажима в клиновом механизме.



где W - требуемое усилие зажима;

α - угол скоса клина, град;

φ1- угол трения на наклонной плоскости клина, град;

φ2 - угол трения на горизонтальной плоскости клина, град.

Q = 866,9 [tg(5°30' + 7°) +tg90°] = 1192,2 Н,



Рисунок 4 – Схема зажима с клиновым механизмом
Определяем диаметр пневмоцилиндра:



где р - расчетное давление воздуха, р = 0,5 МПа, стр. 333[4];

η - механический КПД пневмоцилиндра, η = 0,8, стр. 333[4];



Так как данное приспособление позволяет обрабатывать детали других типоразмеров, то принимаем диаметр пневмоцилиндра Dпр = 150 мм. Основные параметры гидроцилиндра назначаем по [4 , стр. 334].

4 Расчет приспособления на точность
Погрешность, допустимая для данного приспособления и вызываемая! неточностью его изготовления:



где Т - допуск выполняемого размера, Т = 0,16;

εб, ε3, εус, εп, εи - соответственно погрешности: базирования, закрепления, установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов и от перекоса (смещения) инструмента;

ω - экономическая точность обработки;

КТ - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения, Кт = 1,1, стр 151[4];

кт1 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, кт1 = 0,8, стр 152[4];

кт2 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от, приспособления, кт2 = 0,7, стр 152[4].

εб = 0,5·ТD,

где ТD - допуск на диаметр, ТD = 0,16 мм,

εб = 0,5·0,16=0,08 мм.

ε3 = 0,05 мм, табл. 76 [4];

εус. = 0,05 мм, стр. 169 [4];

εп = 0, стр. 173 [4];

εи. = U, где U - износ установочных элементов.

U = Uо·к1·к2·кз·к4*N/Nо,

где U0 - средний износ установочных элементов, Uо = 0,07 мм [4, табл. 81];

к1, к2, к3, к4 - соответственно коэффициенты, учитывающие влияние материала заготовки, оборудования, условий обработки и числа установок заготовки;

к1 = 0,97

к2 = 1,0

к3 = 0,94

к4= 1,8, табл. 82 [4]; |

N0 - базовое число установок, N0 = 6000;

N - число установок, N = 6000;

U = 0,07·0,97·1,0·0,94·6000/6000 = 0,063 мм;

εИ = 0,063 мм.



Таким образом, условие по точности выполняется.
5 Экономическая целесообразность оснащения станочных операций приспособлением
Применение приспособлений при станочной обработке экономически целесообразно при условии:

;

где Э - величина ожидаемой экономии цеховой себестоимости обработки детали в результате применения приспособления;

Sобщ. - стоимость изготовления и эксплуатации приспособления.

^ Э = [Т·Ч·Q)]-[Т'·Ч·Q'],

где Т, Т' - нормируемая трудоемкость операции до и после оснащения ее приспособлением в ч.; Т = 0,312 мин; Т' = 0,286 мин.

Ч - тарифная часовая ставка рабочего, с учетом поправочного коэффициента Ч = 1853,7 руб,[2,стр.219];

Q, Q' - цеховые накладные расходы до и после оснащения операции приспособлением, Q = 11000 руб, Q' = 10780 руб.

n - количество обрабатываемых деталей с применением приспособления, n = 6000 шт.

Э = [ 0,312/60 ·1853,7 ·1100000] - [ 0,286/60·1853,7·1078000] = 1077988 руб. Стоимость изготовления и эксплуатации приспособления определяем по формуле:

Sобщ. = Sизг. + Sрем.·k

где Sизг. - стоимость изготовления приспособления, Sизг = 706440 руб.(по данным производителей).

Sрем - стоимость одного ремонта с учетом поправочного коэффициента, Sрем = 86000 руб, [5, стр. 219];

k - коэффициент, учитывающий категорию сложности ремонта, k = 0,82, [5, стр. 220];

Sобщ. = 706440 + 86000·0,82 = 776960 руб. 1



Условие выполняется, следовательно, применение приспособления при станочной обработке экономически целесообразно.

Литература
1. Режимы резания металлов. Справочник. Под ред. Ю.В. Барановского. - М. Машиностроение, 1972. - 406 с.

2. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х томах / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. Т1 - 656 с, Т2 -496 с.

3. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: Высшая школа, 1989. - 256 с.

4. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений - Мн.: Беларусь 1991.

5. Х.Л. Болотин, Ф.П. Костромин. Станочные приспособления. - М. Машиностроение , 1973. - 339 с.




Скачать файл (162.8 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации