Назначение комплекта баз при полной ориентации заготовки в СП

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..2

Расчетная часть

1.  Назначение комплекта баз при  полной ориентации заготовки   в СП……..3

2.  Выбор установочных элементов  СП…………………………………………4

3.  Расчет погрешности базирования……………………………………………5

4.  Расчет усилия зажима заготовки  в СП………………………………………6

5.  Выбор конструкции зажимного  механизма…………………………………8

6.  Расчет силового механизма…………………………………………………...9

7.  Расчет на прочность двух деталей  СП………………………………………10

8.  Разработка спецификации приспособления………………………………....12

9.  Расчет коэффициента стандартизации  СП………………………………..….13

Заключение………………………………………………………………………..14

Список использованных источников……………………………………………16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Специальное станочное приспособление разрабатывается  для одного из станков, используемых на проектируемом участке. Его применение позволит в условиях мелкосерийного производства обеспечить повышение производительности труда с одновременным обеспечением стабилизации уровня качества обработки, улучшение условий труда и уменьшение утомляемости рабочего.

Приспособление  проектируется над операцией 025 Сверлильная с ЧПУ.

Исходные  данный: исполнительный размер обрабатываемой поверхности, станок программно-комбинированный  СМ250-5, обрабатывается поверхность  на проход Ø6,2 спец. сверлом с силой  резания Р_Z = 174 Н; крутящий момент резания М_КР = 1 Нм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1. Назначение комплекта баз при полной ориентации заготовки в СП

 

Назначение  комплекта баз производится с  целью обеспечения неподвижности  заготовки в СП путём лишения  её 6 степеней свободы в соответствии правилу 6 точек и заключается  в выполнении схемы базирования (см. рисунок 1.1)   1.11.2 ,3 рис.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выбор установочных элементов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет погрешности базирования

 

Расчет  погрешности базирования заготовки в СП выполняется с целью выяснить, насколько принятая схема базирования удовлетворяет требованиям точности получения исполнительного размера при данной схеме базирования.

Для расчета используется типовая расчетная  схема с расчетной формулой.

Исполнительный  размер Ø102 ±0,1 мм.

Допуск  на исполнительный размер IT = 0,35 мм.

Погрешность базирования 

ɛ_б = 2е + JT_Д + JTd_П + ∆_ГАР

где, е =0;

       ∆_ГАР – гарантированный зазор = 0,03 мм;

       JT_Д – допуск на размер посадочного отверстия = 0,19 мм;

       JTd_П – допуск на размер приспособления = 0,03 мм.

ɛ_б =0 + 0,19 + 0,03 +0,03 =0,25 мм

Таким образом, ɛ_б < IT

0,25<0,35, значит  точность выбранной схемы базирования,  удовлетворительна.

Сравнивая погрешность базирования с допуском на исполнительный размер, отмечаем, что  ɛ_б < IT, следовательно, выбранная схема базирования удовлетворяет требованиям точности исполнительного размера.

 

 

 

 

1.11.2 ,1 рис.

 

 

 

 

4.   Расчет усилия зажима  заготовки в СП

 

Расчет производится в целях определения силы закрепления  заготовки P_З , обеспечивающей надежную установку в заданном положении.

Выбираю по справочнику  [1, с. 376, т. 1] расчетную схему, представленную на рисунке 4.1.

 

 

 

 

1.11.3

 

 

 

 

 

Сила закрепления  заготовки в этом случае вычисляется  по формуле:

Р₃ = = = 1359 Н

Сила резания Р_Z рассчитывается по формуле:

N_РЕЗ = , кВт => Р_Z = = = 174 H

где:  Р_Z = 174 Н – окружающая сила резания;

        N_РЕЗ = 0,1 кВт – мощность резания;

        V_Т = 35,2 м/мин – скорость резания;

         К  = 2,5 – коэффициент запаса.

К = К₀ К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆ = 1,5 _1,2 1,15 _{1 1,3} 1 _{1 = 2,5}

где: К₀ – гарантированный коэффициент;

       К₁ – база черновая, необработанная;

       К₂ – учет износа сверла;

       К₃ – резание неприрывное;

       К₄ – привод пневматический, упругий;

       К₅ – ЗМ механизированный или ручной с удобным расположением рукоядки;

       К₆ – установка на прерывистую поверхность или на штыри.

Окончательно принимаем К = 2,5

       f_ОП = 0,16 – коэффициент трения на опорах;

       f_ЗМ = 0,16 – коэффициент трения в ЗМ.

Крутящий момент резания

М_КР = Р_Z = 174 = 0,53 ≈ 1Нм

где: D=6,2 мм = 0,0062 м – диаметр сверла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.   Выбор конструкции зажимного механизма

 

В современном  машиностроении особое место занимает технологическая оснастка, и её основная часть станочные приспособления.

Внедрение в  производство, и широкое использование  прогрессивной технологической  оснастки является доступный и рациональный формой пути повышения производительности труда и эффективности производства.

В качестве приспособления принятого за аналог возьмем заводскую  наладку 117208 И-658, для обработки детали «Крышка» на 10-ой операция, и 117208 И660, для 15-ой операции, на многоцелевом станке СМ250-5.

В данном приспособлении на 10-ой операции базирование детали производится по трем взаимно перпендикулярным плоскостям. Деталь устанавливается в ложемент, при этом происходит базирование  плоскости по плоскости, что нежелательно. Ложемент крепится к корпусу четырьмя винтами и двумя штифтами.

Крепление детали производится двумя прихватами, вручную  по средством затягивания гайки на болте. Головка винта вставляется в Т-образный паз корпуса. Корпус в свою очередь крепится в базовой плите, которая устанавливается непосредственно на стол станка.

Сила на штоке пневмоцилиндра

Р_Ш = Р_З 1359 Н

где: Р_З – сила закрепления заготовки.

 

 

1.11.4

 

 

 

 

6.   Расчет силового механизма

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.  Расчет на прочность двух  деталей СП

 

Расчет на прочность деталей СП носит проверочный характер и производится по законам сопротивления материалов (согласно дисциплине «Техническая механика»). В настоящей работе выполняются расчеты штока пневмоцилиндра на сжатие и оси на срез.

На базе выше описанной наладке было разработано  переналаживаемое приспособление, оснащенное гидроприводом.

На 10-ой операции деталь базируется по трём взаимно  перпендикулярным плоскостям, при помощи четырёх специальных пальцев, два  пальца имеют сложный профиль  со сферической головкой и ободок в форме тора. Пальцы сферической головки упираются в торец заготовки (А) (рис.4), а ободки в плоскости квадратной бонки. Один палец имеет сходный профиль, но со срезанным верхом. Четвертый палец цилиндрический со сферической головкой. Таким образом на торце А будет три опорные точки, на торце В – две, а на торце Б – одна.

Пальцы вставляются  в переходные втулки запрессованные в корпусе приспособления, и закрепляются при помощи гайки с шайбой. Втулки дают возможность замены пальцев при переналадке, без потери качества поверхностей находящихся в сопряжении.

На 25-ой операции приспособление переналаживается, спец. Пальцы вынимаются, а в отверстие корпуса приспособления через переходную втулку устанавливается цилиндрическая оправка, по которой происходит базирование заготовки. Базами является поверхность отверстия детали 52М7 полученного на предыдущей операции и торец бонки, так же обработанный.

Закрепление заготовки в приспособлении, осуществляется при помощи двух прихватов приводимых в действие системой рычагов и  гидроприводом. Масло к гидроцилиндру  подаётся от гидросистемы станка.

К достоинствам такого привода относится быстрота действия, простота управления, надежность и стабильность в работе.  Так  же гидроцилиндр имеет небольшие  габариты по отношению к пневмоцилиндру. Цилиндр вкручивается в стойку, которая крепится к корпусу приспособления двумя винтами и базируется на двух конических штифтах. Лапы корпуса крепятся к основанию четырьмя винтами с внутренним шестигранником, и базируется двумя коническими штифтами. Основание, в свою очередь устанавливается на повортный стол станка.

7.1   Расчет  штока на сжатие

Исходные данные:

- диаметр штока d_ш = 20 мм (выбирается конструктивно, т.е. по необходимости);

- материал штока – сталь  20 ГОСТ 1050-74, [σ_сж] = 115 МПа;

- сила на штоке Р_ш = 1359 Н (для диметра поршня 63 мм).

        Расчетный  диаметр штока 

= 4 мм.

Таким образом, d_ШР < d_Ш ; прочность штока удовлетворительна.

7.2   Расчет  оси на срез 

Исходные данные (пример):

- диаметр оси d_о = 10 мм;

- материал оси – сталь  45 ГОСТ 1050-74 (HRC 35 - 38), [τ_ср] = 181 МПа;

- сила среза - P_ср = P_ш = 1650 Н.

Действительные напряжения среза

          МПа

где:   мм² = 0,78 · 10^-4 м²

Таким образом, τ_ср < [τ_ср], поэтому прочность оси считаем достаточной.

 

8.   Разработка спецификации  приспособления

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.   Расчет  коэффициента стандартизации СП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1  Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. – Т. 1 / Под  ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова – М.:Машиностроение, 1984.

2  Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. – Т. 2 / Под  ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского – М.:Машиностроение, 1984.

3  Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. М., «Машиностроение», 1971.

4  Анурьев В.И. Справочник  конструктора-машиностроителя, Т. 1. – М.: Машиностроение, 1978.

5  Справочник технолога-машиностроителя.  В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.Г.  Косиловой и Р.К. Мещерякова. –  М.: Машиностроение, 1986