Курсовая работа: Описание конструкции и назначения детали, анализ ее технологичности

Для базирования детали на сверлильной операции выбираются следующие базирующие поверхности:

торец диаметра 96h14 и на два наружных диаметра 96h14 и 96h9.

Данное базирование обеспечивает лишение заготовки пяти степеней свободы.

Используемое приспособление - специальное.

Схема базирования.

(Рис.6) Схема базирования детали

Сверлильный станок модели Rapidrill 450

(Рис.7)

Особенности станка

Мощный быстрый сверлильный и резбонарезающий центр с ускоренным ходом 48 м/мин

Высокая точность и скорости подачи благодаря линейным направляющим, комбинированным с шариковыми винтами

Быстрый сменщик инструмента с 12-тью инструментами, время смены инструмент/инструмент 1,4 сек (Rapidrill 450)

Главный шпиндель с частотой вращения до 8000 мин - 1 (стандарт) или до 12000мин - 1 (опционально)

Мощный АС-сервопривод главного шпинделя с производит.5,5 кВт

Стандартная комплектация транспортером для стружки обеспечивает беспроблемный отвод стружки

Малая вибрация станка благодаря тяжелой конструкции

Ввод и вывод данных через RS-232 интерфейс или Memory Card, конструктивные группы оптимально составлены

Ременная передача у модели Rapidrill 450

Таблица.6

Силы резания будут рассчитываться только для сверления, так как при обработке используется комбинированный инструмент сверло-зенковка и наибольшая осевая сила будет при сверлении отверстия.

Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. [4]

Табличные значения режимов резания при сверлении.

Sот=0,19 мм/об

Vт =25.5 м/мин

Рт=1885 Н

Nт=0.64 кВт

Sот - подача табличная мм/об;

Р т - осевая сила резания табличная, Н [стр.126, карта 46, лист 1];

Vт - скорость табличная м/мин;

Nт - мощность табличная, кВт [стр.126, карта 46, лист 1];

Подача S, мм/об:

S = Sот · KSM, мм/об

Sот - подача табличная мм/об

KSM - 1,3 поправочный коэффициент на подачу, в зависимости от материала заготовки [стр.143, карта 53, лист 1];

S = 0, 19· 1,3 = 0,247 мм/об;

Скорость при сверлении V, м/мин:

V = Vт ·Kvм· Kvз· Kvж· Kvт· Kvп· Kvи· KvL ·Kvw, м/мин

Vт - скорость табличная м/мин

K vм - 1,3 поправочный коэффициент на скорость, в зависимости от материала заготовки [стр.143, карта 53, лист 1];

K vж - 0,8 поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от применения охлаждения [стр.145, карта 53, лист 3];

K vw - 0,8 - поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от состояния поверхности заготовки [стр.145, карта 53, лист 3];

K vз - 1,0 поправочные коэффициенты на скорость формы и заточки инструмента [стр.146, карта 53, лист 4];

K vт - 1,0 поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от отношения фактического периода стойкости к нормативному [стр.148, карта 53, лист 6];

K vп - 1,0 поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от покрытия инструментального материала [стр.147, карта 53, лист 5];

K vн - 1.43 поправочные коэффициенты на скорость инструментального материала [стр.146, карта 53, лист 4];

K vL - 1,0 поправочные коэффициенты на скорость длины рабочей части сверла [стр.146, карта 53, лист 4];

V = 25.5 ·1,3· 0.8· 0,8· 1,0· 1,0· 1.43· 1,0 ·1.0 = 30,33 м/мин

Скорость при резьбонарезании V, м/мин:

V = Vт ·Kvм· Kvk, м/мин

Vт - скорость табличная, м/мин; KVм - 1,3 поправочный коэффициент на скорость [стр.143, карта 53, лист 1]; K vk - 1,0 поправочные коэффициенты на скорость для измененных условий работы в зависимости от степени точности резьбы [стр.149, карта 53, лист 7];

V = 25.5 ·1,3· 1,0 = 33.15 м/мин

Мощность резания при сверлении N, кВт:

N = Nт/KNм, кВт

Nт - мощность табличная, кВт [стр.126, карта 46, лист 1], KNм - 1,3 поправочный коэффициент на мощность [стр.143, карта 53, лист 1];

N = 0.64/1,3 = 0,49 кВт

Осевая сила при сверлении Р, Н:

Р = Рт/КРм, Н

Р т - осевая сила резания табличная, Н [стр.126, карта 46, лист 1]

К Рм - поправочный коэффициент на осевую силу [стр.143, карта 53, лист 1]; К Рм = 1,3

Р = 1885/1,3 = 1450 Н

Погрешностью базирования  называют разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на заданный размер заготовки режущего инструмента. Погрешностью базирования возникает (Рис.8), когда опорная установочная база обрабатываемой детали не совмещена с измерительной базой.

(Рис.8) Схема базирования

Вследствие того, что установочная и измерительная базы совмещены по торцу 130мм, то погрешность для размера 23±0,1 будет равна 0.

(Рис.9)

Так как сила резания и сила зажима направлены в одно направление они совпадают. В данном случае сила резания - это осевая сила при сверлении равна =1450 (Н), см. стр. 19

Расчет силы зажима.

η - кпд, учитывающий потери от трения между прижимной планкой 3 и ее опорой (η = 0,95)

За исходное усилие Ро принимаем:

исходное усилие Ро перемножить на длину рукоятки (L) и диаметр винта (d)

Ро - исходное усилие 140…200 Н;

L - Длина рукоятки 14, мм

d - Диаметр винта 5мм

(Рис.10)

1)

2)

3)

([4] стр.45)

Расчет номинального наружного диаметра винта.

[σр] - допускаемое напряжение на растяжение ([σр] = 58…98 МПа.)

Винты и гайки изготовляют из Стали 35; 45 ГОСТ 1050-88;

твердостью HRC30…35

1) ; мм

2) ; мм

3) ; мм

([3] стр.76)

Установочные элементы (опоры) приспособлений служат для установки на них базовыми поверхностями обрабатываемой заготовки.

Число и расположение установочных элементов должно обеспечивать необходимую ориентацию заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования.

Схема базирования.

(Рис.11)

Заготовка будет базироваться в приспособлении на два наружных диаметра и упором в торец. Следовательно, установочными элементами в данном приспособлении будут являться призмы.

Призмы применяются для установки деталей по наружной цилиндрической поверхности и предназначены для базирования деталей с Æ 5 - 150 мм. Материал - сталь 20Х ГОСТ 4543-71; твердость рабочих поверхностей HRC 55 - 60; цементация на глубину 0,8 - 1,2 мм.

(Рис.12)                                  (Рис.13)

Для точной установки призм на корпусе приспособления применяют контрольные штифты, призмы крепятся к корпусу винтами.

(Рис.14)

Обоснованием для выбора типа зажимного механизма служит:

Приспособление проектируется для обработки заготовок в серийном, среднесерийном производстве.

Сила резания на данной сверлильной операции будет составлять =1450Н (см. стр.21)

Для обеспечения контакта заготовки с установочными элементами приспособления при закреплении точку приложения зажимного усилия выбираю так, чтобы направление его действия было перпендикулярно поверхности опорного элемента.

При выборе зажимного устройства приспособления буду руководствоваться следующим требованиям:

При зажиме не изменять первоначально заданное положение заготовки.

Сила зажима должна обеспечивать надежное закрепление детали и не допускать сдвига, поворота и вибрации заготовки при обработке на станке.

Зажим и открепление заготовки производится с минимальной затратой сил и времени рабочего. При использовании ручных зажимов усилие не должно превышать Н. (см. стр.21)

Зажимной механизм должен быть простым по конструкции, компактным, максимально удобным и безопасным в работе (min габаритные размеры и число съемных деталей; устройство управления зажимным механизмом должно располагаться со стороны рабочего).

Исходя из вышесказанного, в данном станочном приспособлении бедет использоваться призма.

(Рис.15)

1 - Корпус приспособления

2 - Пружина

3 - Гайка

4 - Регулируемая опора

5 - Призматическая губка

Выбрав конструкцию зажимных устройств, выберу конструкцию силового привода для их перемещения при зажиме и разжиме заготовки в приспособлении.

Выбирать конструкцию привода буду исходя из конкретных условий выполнения операций:

типа производства - серийное, среднесерийное;

величина силы резания Р=1450 [Н] (см. стр.21), действующая на заготовку при выполнении операции,

конструктивных особенностей заготовки, а именно материал обрабатываемой заготовки - это алюминиевый сплав, который легко поддается деформации.

типа станка - радиально-сверлильный станок 2М112

Зажимное устройство в приспособлении будет приводиться в движение непосредственно рабочим, прилагающим исходное усилие Р на плече L (при помощи гаечного ключа)

Эти устройства иногда называют зажимным устройством с ручным приводом.

Для закрепления приспособления на рабочей поверхности стола в основании его корпуса предусматриваются проушины в которые заводятся крепежные болты. Головки болтов удерживаются в Т-образных пазах стола.

Количество болтов, а следовательно и проушин, выбирается в зависимости от действующих усилий резания. В большинстве случаев удается обходиться двумя проушинами и лишь при больших усилиях резания приходится предусматривать четыре - по две с каждой стороны. При четырех проушинах шаг t между ними согласуется с шагом Т-образных пазов стола станка.

Часто требуется придать приспособлению вполне определенное положение на столе станка по отношению к направлению продольной подачи стола. В этом случае ориентацию приспособления производят с помощью шпонок по Т-образным пазам стола, направление которых точно совпадает с направлением его продольной подачи. Наиболее широко используются стандартные (ГОСТ l4737-69) призматические привертные шпонки (рис. а) Основным размером шпонки является ширина В, которая должна быть равна ширине Т-образного паза стола. Размер В выполняется по h8 по СТ СЭВ (С3 по ГОСТ). В шпонках с канавкой размер В1 (у основания) принимается на 0,5.1,0 мм больше ширины В, что необходимо для пригонки шпонки по Т-образному пазу стола.

а)

Установка приспособлений с помощью шпонок на фрезерных станках

б)

На каждое приспособление ставят по две шпонки. Шпонка 2 устанавливается на корпусе 1 приспособления снизу в специально предусмотренном пазу Б и закрепляется винтом 3 (рис. б).

Шпонки располагают таким образом, чтобы обе они входили в один и тот же Т-образный паз стола - обычно средний, как более точный (рис. в)

в)

Проушины для крепежных болтов размещают: при двух проушинах - на оси шпонок, при четырех - слева и справа от оси так, чтобы для крепления можно было использовать боковые пазы стола.

Вследствие износа и последующих ремонтов ширина пазов на столах станков часто выходит за пределы допусков, что приводит к увеличению зазоров между шпонкой приспособления и пазом стола. В этих случаях для предотвращения возможного поворота приспособления на столе при установке его прижимают шпонками к одной стороне паза стола и тем самым уменьшают погрешность расположения на станке.

Применение станочного приспособления позволит:

·  уменьшить основное и вспомогательное время благодаря исключению операции разметки заготовок перед обработкой.

·  повысить точность обработки.

·  облегчить труд станочника, использовать рабочих с более низкой квалификацией.

·  повысить производительность труда.

·  расширить технологические возможности станков.

·  создать условия для автоматизации и механизации станков.

·  снизить себестоимость изготовления продукции.

1.  Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. - М. - Машиностроение 1990г.

2.  Касилова А.Г. и Мещеряков Р.К. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т2. - М. - Машиностроение 1985г.

3.  Шатилов А.А. Станочные приспособления справочник. Т1 М. - Машиностроение 1984 г.