Курсовая работа по Технической оснастке. Пояснительная записка. 1. 1 Конструкция и служебное назначение изготавливаемой детали 3

• Название: 1. 1 Конструкция и служебное назначение изготавливаемой детали 3
• Анкор: Курсовая работа по Технической оснастке
• Дата: 22.04.2023
• Размер: 0.8 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка.docx
• Тип: Реферат; #1081410
• страница: 6 из 6

2.4 Расчет ожидаемой точности приспособления

2.4.1 Расчет точности обработки
Технологическая система представляет собой упругую систему, деформации которой в процессе обработки обуславливают возникновение систематических и случайных погрешностей размеров и геометрической формы обрабатываемых заготовок. Вместе с тем эта технологическая система является замкнутой динамической, способной к возбуждению и поддержанию вибраций, порождающих погрешности формы обрабатываемых поверхностей и увеличивающих их шероховатость.

При механической обработке в условиях автоматического получения размеров, их погрешность является функцией погрешностей заготовки, статической настройки, упругих деформаций системы и т.д.

Общую погрешность обработки можно представить в виде выражения:



где

- погрешность вследствие упругих деформаций ТС ЗИПС под влиянием сил резания;

- погрешность настройки ТС;

– погрешность установки заготовки в приспособлении; (Принимаем 0,0063)

суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности, обусловленная геометрическими погрешностями станка и деформацией заготовки;

– погрешность установки приспособления в станке; (Принимаем 0,05)

– погрешность положения заготовки (принимаем 0,02)

В следствии сокращения формулы получаем следующее выражение:



Сравнивая полученную величину с допуском на размер 5,5 (22 мкм), видим, что необходимая точность при обработке размера 5,5 мм обеспечивается.

2.4.2. Расчет ожидаемой жесткости приспособления

Требуемую точность приспособления можно определить решением размерной цепи системы: заготовка – приспособление – станок – инструмент. При этом выявляется роль приспособления в достижении заданной точности выполняемого на заготовке размера, то есть замыкающего звена размерной цепи. Для этого производят деление допуска, ограничивающего отклонения от выполняемого размера, на части, одна из которых выделяется для приспособления. Однако специальные приспособления проектируются чаще всего до запуска новых изделий в производстве, когда нет возможности уточнения целого ряда вопросов: обрабатываемости примененных в изделии материалов, вида используемого оборудования и т. д. Поэтому параметры точности приспособлений чаще всего определяются по справочникам.

Цель расчета на точность заключается в определении требуемой точности изготовления приспособления по выбранному параметру и заданий допусков размеров деталей и элементов приспособления.

Выбор расчетных параметров осуществляется в результате анализа принятых схем базирования и закрепления заготовки и приспособления, а также точности обеспечиваемых обработкой размеров. Приспособление рассчитывается на точность по одному параметру в случае, если при обработке заготовки размеры выполняются в одном направлении; по нескольким параметрам, если на заготовке выполняются размеры в нескольких направлениях.

При расчете приспособления на точность суммарная погрешность при обработке детали не должна превышать допуск на выполняемый размер и расположение

∑З = припуск инструмента + припуск на размер

SMAX = допуск на размер














Вывод: Точность приспособления удовлетворяет требованиям изготовления детали с указанной точностью, поэтому данные расчеты можно учесть при проектировании приспособления.

2.5 Расчет необходимого усилия закрепления заготовки в приспособлении

Сила зажима, прижимает деталь к установочной базе. Необходимо определить надежность закрепления детали. При фрезеровании поверхности возникает осевая сила резания Рz, действующая по направлению фрезерования под углом. Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. При закреплении учитываются все силы, действующие на заготовку. Они могут быть представлены как сумма сил, стремящихся сместить заготовку в процессе обработки и суммы сил, препятствующих этому смещению.

Проведем расчеты и сделаем выводы:



Dз – диаметр фрезы;

M – крутящий момент;

f – коэффициент трения (0,16)

Kmp – коэффициент, учитывающий запас прочности;

Определим коэффициент, учитывающий запас прочности

, где

Коэффициент гарантированного запаса прочности (Ко) = 1,5

Коэффициент увеличения сил резания (К1) = 1,2

Коэффициент увеличения сил резания, вследствие затупления инструмента (К2) = 1,15

Коэффициент увеличения сил резания при прерывистом резании (К3) = 1,2

Коэффициент, учитывающий постоянство закрепления с ЗМ (К4) = 1,3

Коэффициент, учитывающий эргономику ЗМ (К5) = 1

Коэффициент, учитывающий моменты, стремящиеся провернуть заготовку (К6) = 1,5


Значение крутящего момента возьмем из пункта 1.3 и принимаем за

На основании имеющихся данных рассчитаем Pz –



Вывод: Фактические силы зажима детали позволяют зажать деталь таким образом, чтобы другие воздействующие силы на деталь не могли сдвинуть ее с места или сместить ось вращения.

2.6 Выбор (разработка) конструкции зажимного устройства и расчет его основных параметров

Зажимные устройства приспособлений служат для зажима (закрепления) и разжима (раскрепления) деталей, обрабатываемых на станках. Эти устройства не должны изменять положение детали в приспособлении при ее закреплении и не допускать ее смещения при обработке на станке.

Зажимные устройства приспособлений разделяются на простые и комбинированные. Простые зажимные устройства состоят из одного элементарного зажима; они бывают клиновые, винтовые, эксцентриковые и т.д. Комбинированные зажимные механизмы состоят из нескольких простых устройств, соединенных вместе; они бывают винто-эксцентрико-рычажными и т.д.

В нашем случае основным зажимным устройством является пневмоцилиндр. Проектный расчёт пневмопривода сводится к определению диаметра пневмоцилиндра и диаметр штока при известном потребном усилии на штоке и давлении воздуха.

Для расчетов необходимо принять давление воздуха, равное 0,4 Мпа

Из пункта 2.6 возьмем усилие на выходном штоке равное 5175,218 Н.

Определим диаметр пневмоцилиндра по формуле:


где, Р - толкающее усилие на выходном штоке, Н;

D - внутренний диаметр цилиндра, мм;

p - давление сжатого воздуха, Па;



Полученные значения диаметра цилиндра округляем в большую сторону
до ближайшего стандартного, принимаем диаметр штока, D = 14 мм.

Диаметр штока пневмоцилиндра определяют из соотношения:

d = (0.2…0.3)D =0,3 × 14 = 4,2 мм.

Принимаем диаметр штока D = 5 мм, остальные параметры пневмоцилиндра принимаются конструктивно.

Выберем пневматический зажим - пневматический однокамерный поршневой привод. Преимущество данного привода:

• Быстрота действия (0,5-2 сек);

• Постоянство силы зажима;

• Возможность регулирования силы зажима;

• Простота конструкции и эксплуатации;

• Независимость от колебаний температуры окружающей среды.

Паспортные данные приспособления

2.1 – технические характеристики фрезерного приспособления

Параметр		Значение
Ширина и длина стола, мм		160×400
Масса приспособления, кг		40,5
Высота приспособления при горизонтальной установке, мм		140
Время, необходимое на закрепление детали, мин.		1,5
Ширина Т-пазов, мм		20H7
Максимальная нагрузка на основание приспособления, кг		W = 160

2.7 Проверка проектируемого приспособления на безопасность в работе

1. Приспособление не имеет острых ребер и углов;

2. Органы управления приспособления расположены близко, тем самым создают удобство в эксплуатации;

3. Гайки и головки зажимных болтов расположены удобно, и таким образом, что их можно закручивать без особых требований;

4. Приспособление надежно зажимает обрабатываемую заготовку, обеспечивая точность зажима;

5. Приспособление позволяет быстро и удобно устанавливать, закреплять а так же снимать обрабатываемую заготовку;

Проведем расчет коэффициента запаса приспособления:



где К₀ – постоянный коэффициент запаса при всех случаях обработки. К₀=1,5

К₁ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки. К₁=1,2

К₂ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента. К₂=1,0

K₃ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей на детали (при фрезеровании не учитывается)

К₄ – коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводом приспособления. К₄=1,0

К₆ – коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси. К₆=1,0.



Приспособление безопасно поскольку обеспеченно коэффициентом запаса закрепления, соответственно, приспособление может быть внедрено в работу производства.

2.8 Расчет на прочность наиболее нагруженной детали приспособления

Наиболее нагруженным элементом приспособления можно считать рычаг, который является основной частью приспособления и на который действует растягивающая сила. Ось рычага работает на растяжение. Ее опасным сечением является внешний диаметр.







Для стали 45 [τср]=18 кг/мм2, что удовлетворяет условиям расчета

Второй деталью, испытывающей напряжения является шпонка (позиция №14 на сборочном чертеже)

1) Определим крутящий момент



2) Шпонка имеет следующие параметры: b=6 мм, h=7 мм, l=130 мм, t1=6 мм

Проверяем из условия на смятие



Проверяем из условия на срез



Условия на смятие и срез для данной детали выполняются.

2.9 Устройство, принцип работы и разработка схемы сборки проектируемого приспособления

Специальное фрезерное приспособление для обработки шпоночного паза представляет собой специальный зажим, который не позволяет детали провернуться, поскольку деталь поджата упорами, рассчитанными под диаметр обрабатываемого изделия.

При установке детали 1 отворачивается направляющая, при помощи ключа ослабевают прихват 5. После установки детали, направляющая устанавливается на наибольший диаметр, деталь упирается в упор, затем специальным ключом затягивают прихват. При затягивании происходит деформация пружин 10, 9, которые создают усилие на деталь.



Рисунок 3 – Схема приспособления

Заключение

При разработке курсовой работы были проведены расчеты режимов резания, при помощи учебного материала «Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов» В.И. Баранчикова. Данное учебное пособие помогло провести эффективные расчеты режимов резания.

Также при проектировании курсовой работы был разработан технологический процесс по обработке детали «Вал», составлены маршрутные карты, карты эскизов.

Был проведен расчет специального приспособления для фрезерования шпон-паза на детали «Вал», которое помогает сэкономить достаточное количество времени в рамках среднесерийного производства.

Также мной были приобретены навыки поиска необходимой литературы и информации, которая помогла при курсовом проектировании, были сделаны выводы о рациональности выбора того или иного метода заготовки, технологический анализ заготовки по критериям.

Список литературы

1) Марочник сталей и сплавов. Под редакцией В.Г.Сорокина. Машиностроение. М: 1989

2) Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. – Минск: Высшая школа, 1983.

3) Козлова Т.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Учебное пособие. Екатеринбург, 2007.

4)Технология машиностроения, часть 2. Учебное пособие. Под ред. Мурашкина С.Л. С-Петербург, СПбГТУ, 2000.

5)Справочник технолога-машиностроителя. Том 1. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М., Машиностроение, 1972.

6) ГОСТ 2590 – 2006. Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент.

7) ГОСТ 7505 – 89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски.

8) Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. Том 1. М., Машиностроение, 1980.

9) Справочник технолога-машиностроителя. Том 2. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М., Машиностроение,1991.

10) Справочник режимов резания металлов. Под ред. Барановского Ю.В.М., Машиностроение, 1972.

11) Машиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно – заключительного при работе на металлорежущих станках. Под редакцией центрального бюро нормативов по труду. М.: 1982.