Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 53
Кафедра “Металлорежущие станки и инструменты” КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По дисциплине “Технология станкостроения”
На тему: Разработка технологического процесса механической обработки колеса зубчатого 6Р12.31.58А
План
Введение Назначение и конструкция детали Анализ технологичности конструкции детали Предварительный выбор типа производства Выбор заготовки Принятый маршрутный технологический процесс Расчёт припусков на обработку Расчёт режимов резания Расчет норм времени Определение типа производства Конструкторская часть Список используемых источников Введение
Уровень развития машиностроения является определяющим фактором развития всего хозяйственного комплекса страны. Важнейшими условиями ускорения развития хозяйственного комплекса являются рост производительности труда, повышение эффективности производства и улучшение качества продукции. Использование более совершенных методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии ее изготовления. Инженер-технолог стоит последним в цепи создания новой машины и от объема его знаний и опыта во многом зависит ее качество. Эти основные предпосылки определяют следующие важнейшие направления развития технологии механической обработки в машиностроении. 1. Совершенствование существующих и изыскание новых высокопроизводительных методов и средств выполнения резко возросших по объему отделочных операций с целью повышения точности обработки и сокращения их трудоемкости. 2. Совершенствование существующих и изыскание новых высокопроизводительных процессов выполнения получистовых и чистовых операций металлическим и абразивным режущим инструментом. 3. Комплексная механизация и автоматизация технологических процессов на основе применения автоматических линий, автоматизированных и полуавтоматизированных станков, средств активного контроля, быстродействующей технологической оснастки, групповых методов обработки технологически подобных деталей. 4. Развитие процессов формообразования пластическим деформированием и применение методов тонкого пластического деформирования для отделочных операций. 5. Развитие электрофизических и электрохимических методов обработки. 1 Назначение и конструкция детали
Зубчатое колесо 6Р12.31.58А предназначено для работы в составе механизма подач вертикально-фрезерного консольного станка 6Р12. Принцип работы механизма подач заключается в следующем: при вращении штурвала на себя проворачивается кулачковая полумуфта, которая через ступицу вращает вал-шестерню. Происходит ручной подвод шпинделя. Когда инструмент подойдет к детали, на валу-шестерне возрастает крутящий момент, который не может быть передан зубцами кулачковой муфты и ступица перемещается влево вдоль вала до тех пор, пока торцы кулачков, деталей станут друг против друга. В этот момент кулачковая полумуфта проворачивается свободно относительно вала на угол двадцать градусов. На ступице сидит двухсторонний храповый диск, связанный со ступицей собачками. При смещении ступицы зубцы диска входят в зацепление с зубцами второго диска, прикрепленного к зубчатому колесу, сидящему на одном валу с шестерней, входящей в зацепление с зубчатой рейкой. Таким образом, вращение от колеса передается на реечную шестерню и происходит механическая подача. Поверхность Ø70Н7 предназначена установки колеса на вал и является базой для торцовых поверхностей, шпоночного паза и зубьев колеса. Шпоночный паз предназначен для передачи крутящего момента от колеса на вал и выполнен таким образам, чтобы призматическая шпонка, выполненная в размер 12Н9, обеспечивала соединение с натягом. По торцовым поверхностям колеса происходит контакт с сопрягаемыми деталями, поэтому их биение и шероховатость ограничены величинами 0,02мм и Ra 3,2 соответственно. Поверхность Ø222h11 предназначена для вхождение в зацепление с шестерней. Поэтому биение поверхности не должно превышать 0,125мм Для обеспечения необходимых рабочих параметров в качестве материала для вала выбрана Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Таблица 1.1- Механические свойства стали 40Х Химический состав стали 40Х приведем в таблице 2. Таблица 1.2- Химический состав стали 40Х Ni, не более S, не более Р, не более 2 Анализ технологичности конструкции детали
Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, от которого зависят его основные технико-экономические показатели: металлоемкость, трудоемкость, себестоимость. Деталь – колесо – изготовлено из легированной стали 40Х и проходит термическую обработку , что имеет значение в отношении короблений , возможных при нагревании и охлаждении детали. В этом смысле перемычка, связывающая тело зубчатого венца и ступицу, расположена неудачно, так как при термической обработке возникнут односторонние искажения. Зубчатый венец уменьшится в размерах и вызовет сжатие ступицы с левого торца. Таким образом , отверстие приобретет коническую форму ,что скажется на характере искажения зубчатого венца. Поэтому перемычку между венцом и ступицей следует в осевом сечении расположить наклонно. Такое конструктивное изменение приведет к меньшим искажениям при термической обработке. С точки зрения механической обработки зубчатые колеса вообще не технологичны, так как операция нарезания зубьев со снятием стружки производится в основном малопроизводительными методами. При конструировании деталей должны учитываться вопросы повышения производительности зубообработки. Так, например, отсутствие выступа относительно зубчатого венца на левом торце при обработке двух деталей фрезерованием не приведет к увеличению длины резания и снижению производительности, что произошло бы при наличии такого выступа ,так как потребовалась бы установка между деталями прокладки в виде кольца. Это привело бы также к тому, что на нижнем торце верхней детали при зубофрезеровании образовывались заусенцы, которые нужно было бы снимать. В целом деталь можно считать технологичной. В соответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали. Средний квалитет точности обработки детали [3] где Для расчета Таблица 2.1- Точность поверхностей вала Коэффициент точности обработки [3] Средняя шероховатость поверхностей [3] где Для расчета Таблица 2.2-Шероховатость поверхностей детали Коэффициент шероховатости детали В целом конструкция вала является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз. 3 Предварительный выбор типа производства
По годовому выпуску и массе детали по табл. 3 [15] тип производства – серийный. Для серийного производства определяем размер партии: где N- годовой объем производства; a – количество дней запаса на деталей на складе (для средних деталей a=3…5. n = 1500*4/250=24 Предварительно тип производства – мелкосерийное. 4 Выбор заготовки
Деталь представляет собой деталь типа диска, у которой толщина уменьшается от центра к краям. Поэтому заготовка вала может быть получена штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) с формированием отдельных поверхностей. При отсутствии сведений о методе получения заготовки по базовому варианту стоимость заготовки рассматривается по двум возможным методам ее получения (прокат или штамповка на КГШП) и делается их сравнение. Определяем индекс заготовки по проектному варианту по ГОСТ 7505-89 Расчётная масса поковки где Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндра) : D=233мм; L=68мм. Расчётная масса описывающей фигуры Отношение массы поковки к массе описывающей фигуры Класс точности- T4. Степень сложности – С2 Группа стали – М2. Индекс заготовки-14 по ГОСТ 7505-89. Стоимость заготовки из проката рассчитывается по формуле [3] где Затраты на материалы где Технологическая себестоимость где Штучное или штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле где Расчет стоимости заготовок полученных штамповкой выполняется по формуле [3] где Годовой экономический эффект рассчитываем по формуле [3] где 5 Принятый маршрутный технологический процесс
В принятом технологическом процессе на всех операциях, требующих большой точности изготовления, базовыми поверхностями являются центровые отверстия. При этом технологические и конструкторские базы совпадают. Базы изменены лишь на тех операциях, где нет возможности использовать центровые отверстия, и вводятся дополнительные базовые поверхности там, где это необходимо (фрезерная). Таблица 4.1 - Принятый технологический процесс N Операции Токарная с ЧПУ Установ 1: 1.Точить поверхности 1, 2, 3, 4 Снять фаску 5,6 Установ 2: 1.Точить поверхность1 Точить выточку 2 Снять фаску 3 Резец проходной 16 Резец проходной упорный, резец проходной отогнутый 1.Ø222; 2.Ø90 Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 1; Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 2; Токарная 1.Точить поверхность Ø222 2.Снять фаску 1, 2. 025 Вертикально-сверлильная 1.Сверлить 4 отверстия Ø8 030 Вертикально-зубофрезерная 1.Фрезеровать зубья колеса Слесарная 1.Снять заусенцы Термическая 1.Закалка ТВЧ Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 1 Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 2 Зубошлифовальная 1. Шлифовать зубья колеса. Расчет необходимого количества операций проведем для поверхности Ø70 Н7 ( Допуск заготовки согласно ГОСТ 7505-89 составляет 3,6 мм, т.е. Необходимую величину уточнения определим по формуле [15] С другой стороны, уточнение определяется как произведение уточнений, полученных при обработке поверхности на всех операциях(переходах) принятого техпроцесса: где n – количество принятых в техпроцессе операций (переходов). Для обработки данной поверхности в маршрутном технологическом процессе предусмотрены следующие операции: 1.Черновое точение 2.Чистовое точение 3.Чистовое шлифование. Промежуточные значения рассчитываются по формулам[15] где 1) Черновое точение 2) Чистовое точение 3) Чистовое шлифование Тогда Определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки: Полученное значение 120 = 120. 6 Расчёт припусков на обработку
6.1 Расчёт припусков на обработку поверхности Заготовка вала получена штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе. Маршрут обработки включает следующие операции (переходы): 1.Черновое точение 2.Чистовое точение 3 Обтачивание тонкое При точении обработка ведется в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне, из чего следует, что погрешность установки детали в радиальном направлении равна нулю, т.е. e=0. Погрешность заготовки определяем по формуле [3]. где Согласно ГОСТ 7505-89 Тогда Величина остаточных пространственных отклонений [3] 1) после чернового точения 2) после чистового точения 3) после точения тонкого Выписываем параметры шероховатости 1) заготовка 2) точение черновое 3) точение чистовое 4) точение тонкое Расчёт минимальных значений припусков производим по формуле [3], предварительно заполнив расчётную таблицу 3.7. где Минимальные припуски 1) под черновое точение 2) под чистовое точение 3) под точение тонкое Определяем расчетный размер В графу данной операции. Наименьшие предельные размеры Предельные значения припусков Общие припуски Z0
max
и Z0
min
рассчитываем, суммируя их промежу- точные значения и записывая их внизу соответствующих граф: Таблица 5.1-Расчёт припусков на обработку поверхности Ø70Н7 Точение черновое Точение чистовое Точение тонкое Величину номинального припуска определяем с учётом несимметричности расположения поля допуска заготовки. 2 где Номинальный диаметр заготовки Производим проверку правильности расчётов по формуле [3] 220-130=120-30 90=90 380-200=300-120 180=180 3300-400=3200-300 2900=2900 Проверка показывает, что расчёты припусков выполнены правильно. Строим схему графического расположения припусков и допусков поверхности Ø70Н7 (рисунок5.1). 6.2 Расчёт припусков на обработку поверхности Ø65
h
11
Заготовка вала получена штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе. Маршрут обработки включает следующие операции (переходы): 1. Черновое точение 2. Чистовое точение 3. Шлифование При точении обработка ведется в трехкулачковом патроне, из чего следует, что погрешность установки детали в радиальном направлении равна e=124, при шлифовании заготовка устанавливается в приспособлении с пневматическим зажимом , поэтому ε=90. Погрешность заготовки определяем по формуле [3]. где Согласно ГОСТ 7505-89 Тогда Расчёт минимальных значений припусков производим по формуле [3], предварительно заполнив расчётную таблицу 3.7. где Минимальные припуски 1) под черновое точение 2) под чистовое точение 3) под предварительное шлифование 4) под чистовое шлифование Определяем расчетный размер В графу Наибольшие предельные размеры Предельные значения припусков Общие припуски Z0
max
и Z0
min
рассчитываем, суммируя их промежу- точные значения и записывая их внизу соответствующих граф: Таблица 5.2-Расчёт припусков на обработку поверхности Ø65h11. r Точение черновое 2* 326 Точение чистовое 2* 252 2* 144 Величину номинального припуска определяем с учётом несиммет- ричности расположения поля допуска заготовки по формуле (18). где Номинальный диаметр заготовки Производим проверку правильности расчётов по формуле [3] 434-290=190-46 144=144 610-500=300-190 110=110 3600-700=3200-300 2900=2900 Проверка показывает, что расчёты припусков выполнены правильно. Cтроим схему графического расположения припусков и допусков верхности Ø65h11 (рисунок 5.2). На остальные поверхности заготовки припуски назначаем по ГОСТ 7505-89 и результаты сводим в таблицу 5.3. Таблица 5.3- Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности вала 7 Расчёт режимов резания
7.1. Расчёт режимов резания аналитическим методом
Операция 010- токарная. Черновое и чистовое точение Æ90, Æ70Н7, размер 30, 65. Станок токарно-винторезный с ЧПУ модели 16К20Ф4. Резец проходной Т15К6, проходной упорный Т5К10, проходной отогнутый Т15К6. Поверхность Æ70Н7 : Выбираем геометрические параметры: φ = 45ْH1,2
=25, В1
= 16, В2
=16, φ1
=20ْ , r=3. Глубина резания t= 0,9 мм; Подача Скорость резания рассчитываем по формуле [12] где Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12] где Kφv
=1; Kφ
1
v
=0,94; Krv
=1,03; Kqv
=1; Kov
=1. Частоту вращения шпинделя при обработке рассчитываем по формуле [12] где Поверхность Æ 100 Принимаем по паспорту станка Действительная скорость резания Силу резания где Поправочный коэффициент рассчитываем по формуле[12] Мощность резания рассчитываем по формуле [12] где Мощность двигателя главного привода станка Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах. 7.2 Расчёт режимов резания по нормативам
Операция 025 – вертикально-сверлильная. Сверление 4 отверстий Ø8 на глубину 25мм, отверстия сквозные . Станок модели 2Н118. Инструмент сверло из быстрорежущей стали Р6М5. Длину рабочего хода рассчитываем по формуле[10] где Подача при сверлении определяется по формуле с.266[10] So
= So
т
* Ks
(33) Ks
= Ksl
* Ks
ж
* Ks
и
* Ksd
* Ks
м
,
(34) гдеKsl
– коэффициент, учитывающий глубину сверления; Ks
ж
– коэффициент, учитывающий жесткость технологической системы; Ks
и
– коэффициент, учитывающий материал инструмента; Ksd
– коэффициент, учитывающий тип обрабатываемого отверстия; Ks
м
– коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала. Табличное значение подачи So
т
=0,1 мм/об Ks
= 0,82*0,5*1*1*1=0,41 So
= 0,1*0,41=0,041 мм/об Определяем стойкость инструмента по нормативам Т Т Где Т Т К К Т Скорость резания определяется по формуле с.268[10] V=VT
*KV
(37) Табличное значение скорости Kv
= Kv
м
* Kv
и
* Kvd
* Kvo
* Kvl
, (38) гдеKv
м
– коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала; Kv
и
– коэффициент, учитывающий материал инструмента; Kvd
– коэффициент, учитывающий тип отверстия; Kvo
– коэффициент, учитывающий условия обработки; Kvl
– коэффициент, учитывающий длину сверления. Kv
= 0,91*0,9*0,8*1*1=0,655 V= 37*0,655=24,235 м/мин Частоту вращения инструмента рассчитываем по формуле [10] где - По паспорту станка принимаем частоту вращения n=1000 мин-1
Действительная скорость резания Рассчитываем минутную подачу по принятому значению числа оборотов шпинделя. s .n-частота вращения шпинделя по паспорту станка, мин s Осевая сила резания определяется по формуле c.124 [11] Po=Pтабл
* Кр
, (42) Где Pтабл
– табличное значение силы резания; Кр
– коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала Po = 1450 * 1=1450 Н Мощность резания определяется по формуле c.126 [11] Nр
=Nтабл
* КN
, (43) Где Nтабл
– табличное значение мощности; КN
– коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала Nр
=0,22*1=0,22 Мощность двигателя главного привода станка Таким образом, привод станка обеспечивает обработку при заданных режимах. Аналогично рассчитываем режимы резания на остальные операции и результаты сводим в таблицу 6.1 Таблица 6.1 – Сводная таблица режимов резания Глубина резания t, мм Подача S0
,мм/об Скорость V, м/сек Частота вращения, мин-1
прин Токарная с ЧПУ Установ 1: 1.Точить поверхность 1 а)предварительно б)окончательно 2. Точить поверхность 2 а)предварительно б)окончательно 3. Точить поверхность 3 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 5 4. Точить поверхность 4 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 6 в)тонко Установ 2: 1.Точить поверхность1 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 3 2.Точить выточку 2 1,75 0,5 2,1 0,9 2,45 0,7 2,45 1,4 0,22 2,45 0,7 1,5 72 36 69,5 69,5 75 75 164 72 72 120 120 30 0,31 0,34 0,5 0,41 0,33 0,2 0,9 0,13 0,13 0,5 0,22 0,46 0,3 0,35 0,5 0,4 0,35 0,2 0,9 0,125 0,125 0,5 0,2 0,5 86 94,17 176,5 20,95 185,6 158,4 167,8 110 124,8 170,7 287,1 197,4 94 94 180 227 188 188 175,8 110 138,5 188 280 188 315 315 250 315 630 630 800 500 630 250 400 400 94,5 110,25 125 126 220,5 126 720 62,5 78,75 125 80 160 0,76 0,33 0,56 0,55 0,34 0,5 0,23 1,15 0,914 0,96 1,5 0,19 Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 1. 4,3 65 0,15 0,15 2,4 40 0,1 Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 2 Токарная 1.Точить поверхность Ø222 а)предваритель б)окончательно, снять фаску 1, 2. 2,45 1,4 30 30 0,5 0,22 0,5 0,2 117,9 167,5 112 174 160 250 80 50 0,38 0,6 Вертикально-сверлильная 1.Сверлить 4 отверстия Ø8 4 31 0,041 0,5 50 0,62 Вертикально-зубофрезерная 1.Фрезеровать зубья колеса 2,5 Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 1 0,3 222 0,002 6,68 2,64 Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 2 0,3 90 0,0027 0,002 Зубошлифовальная 1. Шлифовать зубья колеса 0,005 0,005 8 Расчет норм времени
8.1 Расчёт нормы времени на операцию 010 – токарную с ЧПУ
Тип производства изготовления колеса соответствует мелкосерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [15] где Основное время рассчитываем по формуле [15] где Основное время на операцию Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15] где Время на приемы управления детали состоит из: 1) времени подведения инструмента к детали– 0,025мин; Время на измерение детали состоит из времени измерения нутромером диаметра Æ70. Вспомогательное время Для крупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле где Оперативное время рассчитывается по формуле[15] Время на обслуживание рассчитывается по формуле[15] где Время на организационное обслуживание для шлифования определяется в проценах от оперативного времени . Для всех остальных операций определяется сумма времен на организационное и техническое обслуживание рабочего места. Тоб. отд.
= 0,098 мин. Время на техническое обслуживание составляет Штучно – калькуляционное время составляет 8.2 Расчёт нормы времени на операцию 025 –вертикально-сверлильную
Тип производства изготовления зубчатого колеса соответствует мелкосерийному производству, в котором в качестве нормы времени рассчитывается штучно-калькуляционное время [15] где Основное время рассчитываем по формуле [15] где Основное время на операцию Вспомогательное время рассчитываем по формуле [15] где Время на приемы управления детали состоит из: 1)времени подведения инструмента к детали– 0,05мин; Время на измерение детали состоит из времени измерения штангенциркулем диаметра Æ8. Вспомогательное время Для крупносерийного производства вспомогательное время рассчитываем по формуле где Оперативное время рассчитывается по формуле[15] Время на обслуживание рассчитывается по формуле[15] где Время на организационное обслуживание для шлифования определяется в проценах от оперативного времени . Для всех остальных операций определяется сумма времен на организационное и техническое обслуживание рабочего места. Тоб. отд.
= 0,781 мин. Время на техническое обслуживание составляет Штучно – калькуляционное время составляет Расчеты норм времени на остальные операции выполняется аналогично и сводятся в таблицу Таблица 7.1-Сводная таблица норм времени. Оперативное время, tоп
, мин Вспомог. время Опера тив. время Время обслуж. Время на отд. мин
Токарная с ЧПУ Установ 1: 1.Точить поверхность 1 а)предварительно б)окончательно 2. Точить поверхность 2 а)предварительно б)окончательно 3. Точить поверхность 3 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 5 4. Точить поверхность 4 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 6 в)тонко Установ 2: 1.Точить поверхность1 а)предварительно б)окончательн, снять фаску 3 2.Точить выточку 2 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0,76 0,33 0,56 0,55 0,34 0,50 2,7 1,15 0,914 1,5 0,19 0,96 0,357 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,035 0,025 0,065 0,025 0,065 0,025 0,105 0,025 0,025 0,025 0,135 0,065 0,13 0,13 0,16 0,22 0,13 0,22 0,16 0,17 0,17 0,22 0,16 0,16 1,911 1,172 1,23 1,558 1,145 1,045 3,095 1,508 1,409 2,508 1,291 1,931 0,124 0,076 0,080 0,101 0,074 0,065 0,201 0,098 0,092 0,163 0,084 0,126 0,471 1,236 1,54 1,571 ,284 1,485 4,321 2,118 1,876 2,583 2 1,986 Вертикально-протяжная 1.Протянуть шпоночный паз 1. 11 0,1 0,13 0,18 0,1 0,859 0,069 1,037 Вертикально-протяжн. 1.Протянуть шпоночный паз 2 11 0,1 0,13 0,12 0,1 0,784 0,060 0,968 Токарная 1.Точить поверхность Ø222 а)предваритель б)окончательно, снять фаску 1, 2. 8 8 0,38 0,6 0,3 0,3 0,115 0,035 0,17 0,22 1,462 1,627 0,175 0,106 1,473 1,594 4 0,62 0,44 0,095 0,04 1,654 0,091 1,856 18 8,65 0,32 0,021 0,26 9,762 0,781 10,692 Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 1 11 2,64 0,2 0,05 0,19 3,454 0,138 0,062 0,173 3,911 Плоскошлифовальная 1.Шлифовать торец 2 10,5 1,07 0,078 0,05 0,19 1,658 0,066 0,030 0,083 2,005 120 8,60 0,32 0,615 0,26 10,811 0,649 0,216 0,541 16,201 9
Определение типа производства
Тип производства в соответствии с ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху за каждым рабочим местом в течение месяца. где О- количество операций, выполняемых на рабочем месте. Р- принятое количество рабочих мест. где где m Р- принятое количество рабочих мест. Определяем расчетное количество станков m m где T N – годовой объем выпуска деталей, шт; Fд – действительный годовой фонд времени, ч. Количество станков на операции 005. Принятое число станков Р=1,0 Коэффициент загрузки Количество операций, выполняемых на рабочем месте. Аналогичным образом рассчитываем количество операций, выполняемых на рабочем месте. Таблица 8.1 Расчет коэффициента закрепления операций. Определяем коэффициент закрепления операций. По ГОСТ 3.1121-84 принимаем мелкосерийноесерийное производство (20<К 10 Конструкторская часть
10.1 Поворотный стол нормализованный
10.1.1 Назначение и устройство станочного приспособления
Станочное приспособление предназначено для обработки деталей, отверстия в которых расположены по окружности. Накладные поворотные столы устанавливаются на рабочий стол вертикального или радиально-сверлильного станка. Плантшайба 1 стола установлена на пустотелом шпинделе 2 , который вращается во втулке 10, запрессованной в литом корпусе стола 11. В этот же корпус запрессована втулка 7 , в которой направляется реечный фиксатор 5, заскакивающий во втулку 3 под действием пружины 6. Управление реечным фиксатором осуществляется через рукоятку 4. Для облегчения поворота плантшайба 1 опирается на шарики 13 , собранные в обойме 12 и заключенные между кольцами 14. Осевой зазор , необходимый для вращения шпинделя с плантшайбой, регулируется гайкой 8, гайка стопорится винтом 9. Центрирование рабочих приспособлений (наладок) на плантшайбе производится с помощью цилиндрической цапфы пальца, вставленного в конусное гнездо шпинделя 2. Для фиксации углового положения в случае необходимости к корпусу наладки привинчивается шпонка, входящая в точный паз плантшайбы. Закрепление наладок производится Т-образными болтами. Кольца шарикоподшипника 14 шлифуются после сборки с плантшайбой и корпусом приспособления . Шарики расположены на плоскости , чем облегчается изготовление подшипника. 10.1.2 Расчет приспособления на прочность
На операции 025 вертикально- сверлильной крепление обрабатываемой детали к приспособлению осуществляется четырьмя болтами M10 – 8g×85.109.Ст3 ГОСТ 7798-70 Исходными данными для расчета приспособления является сила резания. Расчет выполняем для операции 030 Сила резания бала рассчитана в п. 6.2: Осевая сила резания определяется по формуле c.124 [11] Po=Pтабл
* Кр
(61) Где Pтабл
– табличное значение силы резания; Кр
– коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала Po = 1450 * 1=1450 Н Внешними, действующими силами на деталь, являются: сила зажима Q, реакция стола приспособления R, силы резания Pо. Схема сил представлена на рис.3 Требуемую силу затяжки болтов рассчитаем из условия опрокидывания: Fзат
*l3
+ (4Fзат
+Po
)*l1
– Po
*l2
=0 Условие прочности болта на изгиб, учитывая эксцентричность нагружения c.45 [16]: где Fзат – сила затяжки болтов d1
– диаметр болта. σи
<[σ]=120МПа Условие прочности на изгиб выполняется. Условие прочности резьбы на срез c.33 [16]: τ = Fзат
/(π*dср
*H*K*Kм
)<=[ τ ] , (63) где Fзат
- сила затяжки болтов; dср
– средний диаметр болта; H – высота гайки; K – коэффициент полноты резьбы , для треугольной резьбы K= 0,87; Kм
– коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы. Kм
=0,5; H=12 мм; dср
9,025мм. [ τ ] = 0,4*σт
=0,4*200=80 МПа τ < [ τ ] Условие прочности резьбы на срез выполняется. Выбранные крепежные элементы удовлетворяют условиям прочности. Список используемых источников
1 Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие.- Мн.: Беларусь, 1991. 2 Афонькин М.Г. Производство заготовок в машиностроении / М.Г. Афонькин, М.В. Магницкая.- Л: Машиностроение, 1987. 3 Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.– Мн.: Выш. шк., 1983. 4 Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справ. - М: Машиностроение, 1979. 5 Дипломное проектирование по технологии машиностроения / Под общ. ред. В.В. Бабука. – Мн.: Выш. шк., 1979. 6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Зуборезные, горизонтально-расточные станки. – М.: Машиностроение, 1974. 7 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. – М.: Машиностроение, 1974. 8 Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования. Серийное производство. – М.: Машиностроение, 1974. 9 Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справ. / В.И. Баранчиков, А.В. Жаринов, Н.Д. Юдина и др.; Под общ. ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.-400с.: ил. 10 Режимы резания металлов: Справ. / Под ред. Ю.В. Барановского - М.: Машиностроение, 1972. 11 Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.– М.: Машиностроение, 1985. 12 Справочник технолога-машиностроителя. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова.– М.: Машиностроение, 1985. 13 Станочные приспособления: Справ. Т.1 / Под ред. Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984. 14 Технология автоматизированного производства. Т.2 / Под ред. А.А. Жолобова. – Мн.: Дизайн ПРО, 1997. 15 Курсовое проектирование по технологии станкостроения. Методические указания для студентов специальности Т.03.01.00 – Могилев: МГТУ, 2003. – 34с.
|