Содержание
Введение
1. Обоснование необходимости оснащения технологической операции
приспособлением……………………………………………………………...8
2. Описание конструкции детали……………………………………………….9
3. Выбор базирующих элементов детали……………………………………..11
4. Выбор принципиального варианта проектируемого приспособления, его
конструктивных, структурных и компоновочных решений……………...12
5. Описание конструкций приспособления…………………………………..13
Определение погрешности базирования детали в приспособлении……..14
6. Расчет сил резания…………………………………………………………..16
7. Расчет сил закрепления детали……………………………………………..25
8. Выбор и расчет силовых устройств приспособления……………………..26
9. Расчет приспособления на точность……………………………………….30
11. Особенности проектирования приспособления…………………………..32
12. Применение в приспособлении контрольной оснастки контрольных
устройств………………………………………………………………………...33
13. Технико- экономический расчет применение приспособления…………34
14. Инструкция по применению приспособления………………………...….36
Заключение
Список использованной литературы.
Аннотация на курсовую работу
Разрабатываемое специальное установочно-зажимное приспособление с
гидравлическим приводом предназначено для установки, базирования и
закрепление детали «Основание». Приспособление проектируем на операцию50
Вертикально – сверлильную для расточки отверстия в дет. «Основание». Годовая
программа выпуска корпусов составляет N=10000шт в год. Режим работы
участка принят -двухсменный.
Тип производства - среднесерийное.
В результате проектирование специального установочно-зажимного
гидравлического приспособления были произведены следующие расчеты;
- расчет сил резания при расточки отверстия Pz = 1193 Н;
- рассчитано усилие закрепления пневматическим приспособлением
Q = 7077 Н
Введение
Устройство устанавливаемо на шпинделе или столе станка называется
станочным приспособлением и служит для установки и закрепления деталей.
В зависимости от типа производства станочных приспособлений
разделяются на универсальные, универсально-наладочные, сборно-разборные,
специальные и универсально- сборные.
Универсальные приспособления применяют для установки закрепления
разных по форме и габаритным размерам деталей, обрабатываемых на
различных металлорежущих станках в единичном и мелкосерийном
производстве.
Универсально наладочное приспособление применяют для установки и
закрепления определенной группы, схожих по форме деталей
Сборочно-разборные приспособления собирают из нормализованных узлов
и деталей для установки и закрепления однотипных деталей. В основном эти
приспособления применяются на фрезерных и сверлильных станках в мелко- и
среднесерийном производствах. Специальные приспособления применяют для
выполнения определенных операций механической обработки одного типа
размера. В основном их применяют в массовом и крупносерийном
производствах.
Применение станочные приспособлений позволяет:
- исключить разметки деталей перед обработкой и их выверку;
- значительно повысить производительность труда в результате сокращения
вспомогательного времени, увеличения числа одновременно обрабатываемых
деталей;
- обеспечить условия многостаночного обслуживания нескольких станков
одним рабочим;
- значительно облегчить труд рабочих станочников и использовать рабочих
с более низкой квалификацией;
- повысить точность изготовления деталей;
- расширить технологические возможности станков;
- создать условия для механизации и автоматизации станков;
- снизить себестоимость обрабатываемых деталей.
1 Обоснование необходимости оснащения
технологической операции приспособлением
Операцию Вертикально-сверлильную, которая выполняется на
Вертикально-сверлильном станке модели 2Д450, необходимо оснастить
специальным установочно-зажимным приспособление с гидроприводом, так как
программа выпуска деталей «Основание» увеличивается до 10000 штук в год.
Кроме того, тип производства по заданию – среднесерийное, что вызывает
необходимость проектирования приспособления с гидроприводом.
Для снижения себестоимости проектирования приспособление с
гидроприводом для расточки отверстия в основании, применяем в конструкции
приспособления 50% унифицированных и стандартных деталей
Кроме того, подбираем номенклатуру оснований, которые будут
обрабатываться на Вертикально-сверлильной операции 50, чтобы загрузка
станка модели 2Д450 была не менее 80%. Это обстоятельство позволяет
применить на данной операции специальное гидравлическое приспособление.
2 Описание конструкции детали
Деталь «Основание» изготавливается из серого чугуна СЧ20 ГОСТ 1412 по
выплавляемым моделям в условиях среднесерийного производства.
Основание имеет сравнительно большие габаритные размеры
620×420×300 мм. Твердость отливки корпуса из серого чугуна СЧ20 ГОСТ 1412
составляет: НВ216.
К точным сопрягаемым поверхностям основания относятся его отверстия
ø75+0,03,Ø384, Ø300 , посадочные отверстия Ø24Н14, 8 отв. М16 – 7Н, Ø16+0,035, 2
отв Ø50..
С технологической точки зрения основание можно отнести к деталям
корпусного типа. Основание по своим технологическим свойствам относится к
технологичным деталям. Ко всем поверхностям основания имеется свободный
доступ стандартного мерного инструмента, что благоприятно влияет на его
механическую обработку.
Так как по заданию тип производства - среднесерийное, то метод
достижения точности поверхностей корпуса достигаем методом работы на
настроенных станках. С этой целью необходимо для операции Вертикально-
сверлильной спроектировать специальное установочное зажимное
гидравлическое приспособление.
В качестве закрепляющих элементов приспособления принимаем Т-
образные прихваты, приводящиеся в действие от двух гидравлических
цилиндров, так как по заданию тип производства среднесерийное, программа
выпуска корпусов составляет N=10000 штук.
Данное проектируемое приспособление проектируем для Вертикально-
сверлильной операции. Т-образные прихваты приспособления соединяются со
штоками гидроцилиндров, на которых имеются пазы для поворота Т-образных
прихватов на 1800, с целью освобождения детали от усилий закрепления при
загрузочно-разгрузочных работах.
Приводим механические свойства материала детали «Основание» СЧ20
ГОСТ 1412.
Таблица 2.1 – Механические свойства серого чугуна СЧ 20 ГОСТ 1412
Материал
b
Стрела прогиба в мм
при изгибе при
расстоянии между
опорами
НВ
600 мм
300 мм
Не менее
СЧ20
20
40
6
2.3
143…255
3 Выбор базирующих элементов детали
Выбираем базирующие и закрепляющие элементы приспособления для чего
составляем эскиз детали «Основание».
Рисунок 1 – Эскиз детали «Основание»
Предполагаем деталь «Основание» базировать в приспособлении по
основанию р-р 620мм. чисто обработанному и двум отверстиям Ø24мм.
Закрепление основания производим по приливам основания р-р 20мм.детали.
В качестве базирующих элементов приспособления принимаем опору и два
цилиндрических пальца, один из которых срезанный, таким образом лишаем
деталь шести степеней свободы по ГОСТ 2.1495, выполняя основное правило
технологии машиностроения механической обработки «Основание» сила
резания Pzдействует на деталь «Основание», стремится опрокинуть её.
На операции Вертикально-сверлильную наибольшие усилия резания
создаются силой Pz при расточки отверстия дет. «Основание».
4 Выбор принципиального варианта проектируемого
приспособления, его конструктивных, структурных и
компоновочных решений
Согласно заданию выбираем принципиальный вариант проектируемого
приспособления на Вертикально-сверлильную операцию 50 для растачивания
отверстия Ø75Н7(+0,030).
Планируем, приспособление проектировать с гидроприводом, причем для
прочного закрепления детали «Основание», приспособление оборудуем двумя
гидроцилиндрами и двумя Т-образными прихватами, а также для установки
детали «Основание» в приспособлении, предусматриваем опорную пластину и
два цилиндрических пальца, один из которых срезанный. Приводим эскиз
проектируемого варианта приспособления.
Рисунок 2-Схема варианта конструкции приспособления
5 Описание конструкции приспособления
5.1 Спроектированное специальное установочно-зажимное гидравлическое
приспособления предназначено для расточки в детали «Основание».
5.2 Состав приспособления.
Приспособление состоит из нормализованных деталей и узлов. Основные
узлы детали приспособления – распределительный кран, который вынесен вне
приспособления, два гидроцилиндра, корпус, базирующие элементы – это
пластины и пальцы, один гладкий цилиндрический, другой срезанный, Т-
образные прихваты.
5.3 Принцип действия приспособления.
При подаче технического масла р=10 МПа в нижние полости
гидроцилиндров штоки с поршнями отходят вниз и поворачивают Т-образные
прихваты на 900 по пазам с одновременным закреплением детали «Основание»,
установленной по базирующим элементам в приспособлении. Т- образные
прихваты крепятся на штоках. При подаче технического масла в верхнею
полость гидроцилиндров, поршни со штоком отходят вверх, прихваты
освобождают деталь от закрепления и разворачивают её одновременно на 900.
6 Определение погрешности базирования детали в
приспособлении
Деталь «Основание» базируется по основанию и двум его отверстиям в
приспособлении. В качестве базирующих элементов приспособления принимаем
опорную пластину и два пальца, один из которых цилиндрический, другой
срезанный. Закрепление производится двумя Т-образными прихватами, которые
прижимают деталь к опорной пластине.
Приводим эскиз базирования детали «Основание» в приспособлении.
Рисунок 3- Схема базирования детали в приспособлении
Погрешность базирования детали «Основание» в приспособлении
определяется по формуле
wkyЕksпр 21
. (1)
Откуда
1
2
3
1
k
wky
Es
; (2)
где
пр
погрешность приспособления, принимаем
мм
пр 029,0
3
087,01
3
1
;
где
допуск на обрабатываемый размер 75h7(+0,03)откуда
мм03,0
;
у
погрешность установки,
01,0у
81.2с
;
21,kk
поправочный коэффициент,
8,06,0;85,08,0 21 kk
102.2c
;
w
экономическая точность обработки
ммw01,0
35.4с
.
Тогда
ммEs005,0
8,0
01,06,001,001,003,0
.
Следовательно погрешность базирования детали «Основание» в
приспособлении равна
.005,0 ммEs
7 Расчет сил резания
На операции Вертикально – сверлильную растачивается отверстие
основания. На данной операции применяется зенкер 2321-2051,
мм78
,
6Z
ножей ГОСТ 12489 , который снимает припуск
ммt5,1
.
Длина зенкерования поверхности;
ммL60
.
7.1 Глубина резания t при зенкеровании
; (3)
где D – диаметр зенкера, мм;
d – обрабатываемое отверстие, мм;
Подставим наши значения в формулу (3)
;
где t – глубина резания, t = 1.5 мм.
7.2 Выбор подачи
; (4)
где D – диаметр зенкера, мм
C – Коэффициент С таблицы 1
Таблица 7.1 – Значение коэффициента С
Обрабатываемый металл
Коэффициент С
Группа подач
первая
вторая
третья
1
2
3
4
Сталь твердостью НВ <160
0.190
0.140
0.095
Сталь твердостью 160<HB<240
0.140
0.105
0.070
Сталь твердостью 240<HB<300
0.105
0.079
0.052
Сталь твердостью HB <300
0.085
0.063
0.042
Чугун твердостью HB<170
0.250
0.190
0.125
Окончание Таблицы 7.1
1
2
3
4
Чугун твердостью HB>170
0.150
0.113
0.075
Цветные металлы мягкие
0.330
0.250
0.170
Цветные металлы твердые
0.250
0.190
0.125
Для С = 0,113 , S = 0,113*780,6=1,542.
7.3 Назначение стойкости зенкера
Значение стойкости зенкера берется также как и по сверлам в таблице 2.
Таблица 7.2 – Средние стойкости Т сверл (в минутах)
Сталь
Чугун, цветные металлы и сплавы
Диаметр сверла
D, мм
Сверла из
быстрорежущей
стали
Сверла из
быстрорежущей
стали
Сверла с
пластинками из
твердого сплава
1
2
3
4
5
7
12
-
10
12
21
6
15
14-20
25-30
7
20
18-22
32-40
7-8
25
20-25
40-50
10-12
30
25-30
50-55
12-17
40
40-50
75-85
-
60
60-90
105-160
-
80
120-230
210-400
-
Выбираем Т=210мин.
7.4 Вычисление скорости резания u (м/мин)
Скорость резания u (м/мин) при зенкеровании вычисляется по формуле (5) для
сталей других металлов для которых НВ > 155, у нас НВ =216.
; (5)
где Cu– коэффициент;
D – диаметр зенкера, мм;
Т – стойкость зенкера, мин;
t – слубина резания, мм;
s – подача, мм/об;
z,m,x,y,n1 - Показатели степени.
Значения показателей степени z,m,x,y приведены в таблице 3, значения
коэффициента Сu даны в таблице 4, а значения показателя степени n1
соответствует его значениям для сверл и приведены в таблице 5.
Таблица 7.3 – Показатели степени m,x,y,z для цельных и насадных зенкеров
Обрабатываемый металл
Материал режущей части зенкера
Инструментальная сталь
Твердый сплав
m
x
y
z
m
x
y
z
Сталь, цветные металлы и
сплавы
0.3
0.2
0.5
0.3
-
-
-
-
Чугун и бронза
0.125
0.1
0.4
0.2
0.4
0.1
0.45
0.4
Таблица 7.4 – Значения коэффициента Сu
Обрабатываемый металл
Зенкеры из
быстрорежущей
стали Р9 и Р18
Зенкеры с твердым
сплавом ВК8
Цельные
Насадные
Цельные
Насадные
1
2
3
4
5
Конструкционная
углеродистая сталь вязкая,
твердость HB< 155
0.266
0.2
-
-
Автоматная сталь,
НВ = 140-230
3000
2700
-
-
Конструкционная
углеродистая и легированная
сталь, НВ = 150-340
2000
1800
-
-
Конструкционная
легированная сталь,
НВ = 155-266
1700
1535
-
-
Углеродистая
инструментальная сталь
1500
1350
-
-
Окончание Таблицы 7.4
1
2
3
4
5
Вольфрамовая сталь,
НВ = 210-240
8
7.2
-
-
Легированная
инструментальная и сталь
аустенитного класса,
НВ = 210-240
6.4
5.75
-
-
Латунь
48
43
-
-
Дуралюмин, силумин,
алюминий
80
72
-
-
Электрон
96
86
-
-
Чугун, НВ = 140-240
17100
15400
87000
78300
Чугун ковкий, НВ = 120-200
21400
19000
108700
97900
Бронза средней твердости
56
50
-
-
Бронза твердая
28
25
-
-
Таблица 7.5 – Значения коэффициентов С, С1,С2,С3,С4, n1в формулах резания,
силы подачи и момента резания
Обрабатывае
мый метал
n1
C в формула скорости
С1 и С2 в
формулах
силы и
подачи
С3 и С4 в
формулах
момента
резания
С
Р
СБ
С
Р
С
Б
С
Р
СБ
СБ
С
Т
СБ
СТ
СБ
СТ
D<10
мм
D>10
мм
С
С3
С4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Углеродистая
сталь
НВ< 155
0.9
0.041
0.40
-
0.16
8
1.50
-
0.62
0.80
-
1.83
Автоматная
сталь
НВ = 140-230
0.9
540
1310
-
217
5
1.35
-
0.56
0.72
-
1.65
Углеродистая
сталь
НВ = 155-265
0.9
360
874
-
145
0
1.50
-
0.62
0.80
-
1.83
Легированная
сталь1
НВ = 155-340
0.9
306
743
-
123
0
1.80
-
0.74
0.96
-
2.20
Окончание Таблицы 7.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Легированная
сталь2
НВ = 155-340
0.9
252
612
-
101
5
1.80
-
0.74
0.96
-
2.20
Инструментал
ьная
углеродистая
сталь
НВ=155-340
0.9
270
655
-
109
0
1.65
-
0.68
0.87
-
2.00
Вольфрамова
я сталь
НВ=210-240
0
1.43
3.5
-
5.8
100
-
41
40
-
95
Инструментал
ьная
высоколегиро
ванная сталь
и сталь
аустенитного
класса
0
1.15
2..8
-
4.36
5
100
-
41
40
-
95
Латунь
0
8.6
21.0
-
35.0
-
-
-
-
-
-
Алюминий,
дуралюмин,
силумин
0
14.3
35.0
-
58.0
-
-
-
-
-
-
Электрон
0
17.3
42.0
-
70.0
-
-
-
-
-
-
Чугун
НВ=140-240
1.3
4000
11400
33400
156
00
2.60
7.1
0.92
1.0
0.26
3
3.16
Чугунковкий
НВ=120-200
1.3
5000
14200
41700
195
00
2.60
7.1
0.92
1.0
0.26
3
3.16
Бронза
средней
твердости
0
13.0
37
-
50
-
-
-
-
-
-
Бронза
твердая
0
6.5
18.5
-
25
-
-
-
-
-
-
Условное обозначения: СБ – сверла из быстрорежущей стали; СТ – сверла с пластинками из
твердого сплава; С – сверление; Рассверливание. Легированная сталь1 – хромистая,
хромоникелевая, хромованадиевая, хромолибденовая. Легированная сталь 2 - марганцовистая,
кремнемарганцовистая, хромоалюминиевая, хромомолибденоалюминиевая,
хромомарганцевотитановая, хромоникелевольфрамовая.
Наши коэффициенты равны Cu=15400; D =78 ; T =210 ; t =1.5 ; s =1,542 ; m =
0.125; x = 0.1; y = 0.4; z = 0.2; n1= 1.3.
Подставляем в формулу (5) наши значения и получаем
.
В зависимости от материала режущей части зенкера следует вводить
поправочный коэффициент К на скорость резания, в нашем случае зенкер из
стали Р9 и Р18 К=1.0.
7.5 Вычисление силы и момента резания
Силу резания при зенкеровании обычно не вычисляют тюк она
значительно меньше силы при сверлении. Для приближенных расчетов каждый
зуб зенкера (6) можно рассмотреть, как расточной резец. Пользуясь формулами
для токарных резцов, можно подсчитать тангенциальную силу Рz и силу
подачи(осевую силу) Рx для каждого зуба. Общие силы Рz и Рx находят
умножением Рz и Рx на число зубьев зенкера.
Момент резанья М(в кг * мм)
(6)
где Рz – тангенциальная составляющая силы резания кГ;
D – диаметр зенкера, мм.
Находим силы Рz и Рx
; (7)
; (8)
где коэффициенты С4 и С6 определены по таблице 7.6.
t – глубина резания мм;
s - подача мм/об;
НВ = 216;
х1 и х3 показатели степени таблице 7.7;
n1 и n3 показатели степени при обработке чугуна n1=0,55, n3= 1,1;
= 2051,4 Н;
4 = 406,14 Н.
Полученные значения умножаем на 6 – кол-во резцов
Рz=1230.84 Н;
Рx=242.76 Н.
Подставляем наши значения в формулу
. (9)
Получим
Н ∙ м.
Таблица 7.6 – Значения коэффициентов С4, С5, С6
Тип резцов
Материал
режущей части
резца
Твердость
заготовки
НВ, кГ/мм2
Обрабатываемый материал
Сталь, стальное
литье, алюминиевые
и магниевые сплавы
Чугун и медные
сплавы
С4
С5
С6
С4
С5
С6
Проходные
Быстрорежущая
сталь и твердые
сплавы
<170
27.90
0.0027
0.021
6.35
0.13
0.16
>170
3.57
0.0027
0.021
5.14
0.045
0.051
Отрезные и
прорезные
Быстрорежущая
сталь и твердые
сплавы
<170
34.42
0.0031
-
8.82
0.12
-
>170
4.42
0.0031
-
8.82
0.12
-
Таблица 7.7 – Значения показателей степени x1, x2, x3, y1, y2, y3для резцов
Тип резцов
Обрабатываемый материал
Сталь, стальное литье, алюминиевые
и магниевые сплавы
Чугун и медные сплавы
x1
y1
x2
y2
x3
y3
x1
y1
x2
y2
x3
y3
Проходные
1.00
0.75
0.90
0.75
1.20
0.65
1.00
0.75
0.90
0.75
1.20
0.65
Отрезные и
прорезные
1.00
1.00
1.20
0.75
-
-
1.00
1.00
1.20
0.75
-
-
7.6 Расчет мощности резания
Эффективная мощность резания Nэ (кВт) при зенкеровании
; (10)
где М – момент резания Н ∙ м;
n – частота вращения зенкера мин-1
; (11)
где u – скорость резания, м/мин;
D - диаметр зенкера мм;
мин-1
кВт
Мощность на приводе станка NM определяется по формуле
; (12)
где ƞ – КПД станка
.
7.7 Определение основного технологического времени
Основное время Т0(мин) при зенкеровании
; (13)
;
где L – расчетная длина прохода зенкера в направлении подачи, мм;
n – частота вращения зенкера, об/мин;
s – подача зенкера мм/об
; (14)
;
где у – врезание зенкера, мм;
l – длина обрабатываемого отверстия, мм;
у1 - перебег зенкера, мм.
Врезание сверла у определяется по формуле
; (15)
у = 0,5 ∙ (78 −75) ∙ 3.12=4.68.
Перебег сверла определяется по формуле (16)
у1= 3 * s; (16)
У1= 3 * 1,542=4,62.
8 Расчет сил закрепления детали
Деталь «Корпус редуктора» устанавливается и закрепляется в специальном
пневматическом приспособлении. На «Корпус редуктора» действует сила
Z
P
на-
правленая перпендикулярно силе зажима, которая стремиться сдвинуть
заготовку. Данной силе противодействует силы трения создаваемые
базирующими и зажимными устройствами
b
а
ff
РK
Wz
21
; (17)
HW 66.141545.1
15,015,0
84.12303.2
;
где
K
- коэффициент запаса:
3,2K
152.2c
;
21;ff
- коэффициенты трения между контактирующими поверхностями:
15,0; 21 ff
158.2c
.
8.1 Определяем усилие закрепления детали каждым цилиндром
n
W
Q
; (18)
где
n
число гидравлических цилиндров,
2n
HQ 33,7077
2
66,114154
.
9 Выбор и расчет силовых устройств
Для расчета силовых устройств приводим схему силового механизма.
Рисунок 4 - Схема силового механизма
9.1 Определим диаметр цилиндра
мм
p
Q
Dy8,30
95,01014,3
33,707744
; (19)
где
p
давление, принимаем стандартное для компрессоров, создающих
давление в системе от 10 Мпа, принимаем p = 10 Мпа;
КПД силового механизма,
95,0
, принимаем по ГОСТ 19897 Du = 40 мм.
Определяем действительное усилие, создаваемое силовым механизмом
гидроцилиндра
HкГ
Dnp
Qц11933,119
4
495,01014,3
4
22
. (20)
Определяем основные конструктивные размеры элементов, зажимного
механизма.
мм
Q
d
p
шт 5,7
16014,3
33,707744
; (21)
где
p
допускаемое напряжение на растяжение, для конструкционной
стали 45 ГОСТ 1050-88;
2
/1600 смкг
p
.
Из конструктивных соображений принимаем диаметр штока гидроцилиндра,
ммdшт 22
.
Определяем изгибающий момент в опасном месте штока
Рисунок 5 - Схема действия максимального изгибающего момента
Нм
ll
llQ
Мd
изг 1193
450
4501193
21
21
. (22)
Определяем момент сопротивления сечения в точке действия изгибающего
максимального момента
3
45.7
160
1193 мм
М
W
изг
изг
c
; (23)
где;
изг
допускаемое напряжение изгиба, для конструкционной стали
45ГОСТ1050-88,
2
/1600 смкг
изг
.
Определяем размеры сечения прихвата приспособления
6
2
HB
Wc
; (24)
где В- ширина прихвата, принимаем В=60мм.
Тогда
мм
B
W
Hc8,0
60
45.76
6
. (25)
Из конструктивных соображений принимаем Н=30мм.
Рисунок 6 - Схема сечения прихвата
Определяем количество и размеры винтов крепления крышки к цилиндру
силового механизма приспособления.
Принимаем количество винтов
штn6
.
Определяем диаметр винта
мм
P
d
p
в
в2,1
16014,3
1984
4
; (26)
где
в
P
сила воспринимающаяся одним винтом.
Н
n
Q
Pц
в198
6
1193
. (27)
Из конструктивных соображений принимаем диаметр винтов
.6ммdв
Резьба
на винтах М6-6g.
Определяем быстродействие силового механизма.
Vd
LD
t
2
0
2
; (28)
где
L
длина рабочего хода поршня гидроцилиндра, принимаем
ммL30
.
0
d
диаметр отверстия для подвода технического масла в гидроцилиндр,
принимаем
ммd10
0
ct 026,0
180010,0
03,0040,0
2
2
.
10 Расчет приспособления на точность
Погрешность приспособления определяется по формуле
пзубпр
; (29)
где
б
погрешность базирования;
21
2
б
; (30)
где
минимальный зазор посадки заготовки на палец.
Диаметр пальца Ø24
025,0 036,0
6
s
.
Диаметр отверстия в заготовке Ø24
018,0
, тогда
ммesEi 025,0025,00
; (31)
1
допуск на диаметр отверстия;
ммEIES 018,00018,0
1
; (32)
2
допуск на диаметр пальца;
ммeies 011,0036,0025,0
2
; (33)
тогда;
мм
б079,0011,0018,0025,02
;
у
погрешность установки приспособления;
мм
L
Lg
у0055,0
580
054,060
1
1
; (34)
где
g
L1
длина обработки детали,
ммLg60
1
;
L
длина между шпонками приспособления, принимаем
ммL580
;
наибольший зазор между шпонкой приспособления и пазом стола
станка, принимаем размер, 12H7/s6;
ммeiES 054,0036,0018,0
;
где
ЕS
верхнее отклонение посадки,
ммES 018,0
;
ei
нижнее отклонение посадки,
ммei 036,0
;
з
погрешность закрепления,
08,0
з
;
81.2с
;
u
погрешность смещения режущего инструмента;
0
u
, т.к отсутствует направляющие элементы приспособления.
Тогда
мм
пр 1645,0008,00055,0079,0
.
10. Расчет приспособления на точность
Погрешность приспособления определяется по формуле
пзубпр
; (35)
где;
б
погрешность базирования;
21
2
б
; (36)
где;
минимальный зазор посадки заготовки на палец.
Диаметр пальца Ø11
025,0 036,0
6
s
.
Диаметр отверстия в заготовке Ø11
018,0
, тогда:
ммesEi 025,0025,00
; (37)
1
допуск на диаметр отверстия;
ммEIES 018,00018,0
1
; (38)
2
допуск на диаметр пальца;
ммeies 011,0036,0025,0
2
; (39)
тогда;
мм
б079,0011,0018,0025,02
.
у
погрешность установки приспособления;
мм
L
Lg
у0053,0
285
054,028
1
1
; (40)
где;
g
L1
длина обработки детали,
ммLg28
1
;
L
длина между шпонками приспособления, принимаем
ммL285
;
наибольший зазор между шпонкой приспособления и пазом стола станка,
принимаем размер, 12H7/s6;
ммeiES 054,0036,0018,0
где;
ЕS
верхнее отклонение посадки,
ммES 018,0
;
ei
нижнее отклонение посадки,
ммei 036,0
;
з
погрешность закрепления,
08,0
з
;
81.2с
;
u
погрешность смещения режущего инструмента;
0
u
, т.к отсутствует направляющие элементы приспособления.
Тогда;
мм
пр 1643,0008,00053,0079,0
11 Особенности проектирования приспособления
При проектировании специального гидравлического приспособления
необходимо:
- получить техническое задание на проектирование приспособления;
- иметь чертеж детали, на которую необходимо проектировать
приспособление, и технологию на данную операцию;
- программу выпуска деталей, или тип производства, в данном случае
N=10000шт по заданию. Следовательно, от массы детали и программы выпуска
корпусов производство- среднесерийное, а, следовательно, проектируется
приспособление с автоматизированным приводом (гидравлическим);
- изучить и проработать вопрос, применяемых в производстве данного типа
приспособлений, воспользоваться справочной литературой и информацией о
типовых приспособлениях;
- произвести расчет конструктивных элементов приспособления при его
конструировании;
- использовать в приспособлении большее количество стандартных изделий
и нормализованных узлов при проектировании не менее 50% по заданию;
- произвести расчет себестоимости изготовления приспособления и срока
окупаемости
12 Применение в приспособлении контрольной оснастки и
контрольных устройств
При проектировании специального гидравлического приспособления
необходимо:
1. Предусматривать контрольно- измерительные базы приспособления, то
есть базирующие элементы для, измерения приспособления на точность. В
данном приспособлении за базу принимаем корпус приспособления.
2. Базирующие элементы приспособления пластины, пальцы, которые
являются точными элементами приспособления, и подвергаются периодически
проверке на точность, располагаем на корпусе приспособления. Для замера
пластин, на которых устанавливается корпус, изготавливаем специальное
контрольно-измерительное приспособление для контроля допуска
параллельности их относительно основания (допуск параллельности в данном
случае равен
мм02,0
на100мм длины).
3. Для замера толщины пластин приспособления, применяем специальный
шаблон для их замера, от базового размера основания приспособления (допуск
износа пластин по толщине равен
мм
пл 2,0
),таким образом, для механической
обработки «Основания» на операции 50 Вертикально-сверлильной
изготавливаем специальную контрольно- измерительную оснастку, для проверки
приспособления на точность, так как это в конечном счете влияет на
механическую обработку основания в целом при расчете посадочных мест.
13 Технико – экономический расчет применения
приспособления
13.1 Определяем затраты на изготовление приспособления по формуле.
уд
GDkG
; (41)
где
5,2k
коэффициент сложности приспособления;
D
количество наименований оригинальных деталей в приспособлении,
детD18
;
уд
G
удельная стоимость оригинальных деталей, принимается в среднем,
рублейGуд 220
.
Тогда
рубG9900220185,2
.
13.2 Годовой экономический эффект от использования приспособления
определяется по формуле
NfТТЭ ш
кшт
пр
кшт
т
; (42)
где
ш
f
0,16 рублей- себестоимость одной станкоминуты для токаря 4
разряда на операции 50 вертикально-сверлильной;
шт
Т
штучное время на операцию 50;
минТТТ вшт 91,2
100
44
143,2263,0
100
1
0
;
%4
- время на отдых естественные надобности
246.6с
;
Твсп – вспомогательное время на операцию Твсп =2,43мин,
246.6с
.
13.3 Определяем штучно калькуляционное время
n
Т
ТТ пз
штштк
; (43)
минТ пр
штк 94,2
788
26
91,2
шт
F
Na
n788
254
1000020
; (44)
где
минТпз 26
247.6с
.
13.4 Определяем штучно калькуляционное время на обработку указанных
поверхностей основание по базовому варианту.
минТштк 5,10
(согласно ПЭО ОАО «ЭЛТЕЗА».
Тогда
рублейЭ 120961000016,094,25,10
.
13.5 Определяем срок окупаемости затрат
года
Э
G
tок 82,0
12096
9900
. (45)
Следовательно, данное приспособление целесообразно для обработки
основания. Экономический эффект составил 12096 рублей, при условии его
внедрения.
14 Инструкция по эксплуатации
Перед эксплуатацией специального гидравлического приспособления,
необходимо:
1. Проверить всю гидросистему приспособления на герметичность
давлением10 МПа, в течении одного часа, при этом утечка масла не допускается.
2. Проверить надежность закрепления приспособления к столу станка
модели 2д450.
3. Проверить герметичность распределительной муфты, для подачи
технического масла в систему.
4. Проверить маркировку на приспособлении.
5. Проверить резьбовое, отверстие под болт, которое служит для
ввёртывания рым-болта для подъема и опускания приспособления.
Заключение
В результате проектировании специального установочно-зажимного
приспособления с гидравлическим приводом разработаны силовые механизмы
приспособления(гидроцилиндры) D=40м и диаметр штоков d=22мм согласно
приведенным конструкторским расчетам. Рассчитано усилие закрепления
каждым силовым механизмом Q=7077Н. Экономический эффект от внедрения
приспособления по приведенным затратам (расчетный) составил 12096 рублей.
Срок окупаемости затрат составил 0,82 года. Следовательно приспособление
эффективно и рекомендуется для внедрения в производство.
Список использованной литературы
1. Схиртладзе А.Г. Технологическая оснастка машиностроительных
производств: Учебное пособие для вузов по напр. "Конструкторско-технолог.
обеспечение машиностр. производств". Т. 6 / А.Г. Схиртладзе, С.Н. Григорьев,
В.П. Борискин. - Старый Оскол: ТНТ, 2012. - 452 с.
2. Клепиков В. В. Технологическая оснастка: Учебное пособие для СПО /
В.В. Клепиков, А.Н. Бодров. - М.: Форум, 2011. - 608 с.
3. Косов Н.П., Исаев А.Н., Схиртладзе А.Г. — Технологическая оснастка:
вопросы и ответы: Учебное пособие для вузов. – М.: Машиностроение, 2007. –
304с.
4. А.Г. Схиртладзе, В.Ю, Новиков «Станочные приспособления», М.:
Высшая школа. 2001 -107.
5. Г.Н. Андреев, В.Ю. Новиков, А.Г. Схиртладзе «Проектирование
технологической оснастки машиностроительного производства» Высшая школа,
1999 - 415с.
5. Григорьев С.Н., Кохомский М.В., Маслов А.Р. — Инструментальная
оснастка станков с ЧПУ: Справочник. – М.: Машиностроение, 2006. - 544 с.
6. Проектирование технологических схем и оснастки: Учебное пособие для
вузов по спец. "Технология машиностроения" / Л.В. Лебедев, А.А. Погонин,
Шрубченко И.В. и др. - М.: Академия, 2009. - 336 с.
7. Схиртладзе А.Г. Технологическая оснастка машиностроительных
производств: Альбом. В 2-х ч. : Учеб. пособие для вузов. Часть1 / А. Г.
Схиртладзе. - М. : Станкин, 1999. - 598 с.: 5200 ил.
