Разработка схемы базирования

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ 4

2. РАСЧЕТ СИЛ ЗАЖИМА И ТОЧНОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 5

3. РАЗРАБОТКА  ОБЩЕГО ВИДА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 8

4. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 8

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 9

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств  технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет: 1) реализовать теоретическую схему базирования и закреплять обрабатываемую заготовку с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

2) стабильно обеспечивать  высокое качество обрабатываемых  заготовок при минимальной зависимости  качества от квалификации рабочего;

3) повысить производительность  и облегчить условия труда  рабочего в результате механизации  приспособлений;

4) расширить технологические возможности используемого оборудования.

Под служебным назначением  приспособлений понимают четко сформулированную технологическую задачу, для решения  которой оно создается.

Среди  задач, решение  которых достигается применением  приспособлений  можно выделить три основных:     

I. Установка заготовок  на станках без   выверки.  Применение приспособлений для  установки заготовок ликвидирует  дорогостоящую и трудоемкую операцию  разметки, устраняет выверку обрабатываемой заготовки на станке, обеспечивает возможность автоматического получения точности размеров, а следовательно, повышает точность обработки за счет устранения погрешностей, связанных с разметкой и выверкой.                                 

2. Повышение   производительности  труда. Высокая производительность  труда в равной мере зависит  как от высокопроизводительного  оборудования, так и от высокопроизводительного приспособления.

3. Расширение, технологических   возможностей   оборудования.   Заводы единичного и мелкосерийного производства оснащены в оcновном универсальными металлорежущими станками. Каждый станок     предназначен для выполнения какой-то определенной работы с заданной точностью.

 

 

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ

 

Проектирование любого приспособления начинается с определения теоретической  схемы базирования объекта. В  соответствии с ГОСТ 21495–76 базирование, т.е. придание объекту (заготовке, детали, изделию) требуемого положения относительно принятой системы координат, осуществляется с помощью выбранных на объекте  баз в виде принадлежащих ему  поверхностей, осей, точек или их сочетаний. Совокупность трех баз, образующих систему координат объекта, составляет комплект баз.  Использование комплекта  баз необходимо для обеспечения  неподвижности объекта в выбранной  системе координат. В этом случае на объект налагается шесть двусторонних геометрических связей, которые символизируются  шестью опорными точками . Соответствующее  число связей с объекта может  сниматься, если по назначению изделия  необходимо или при обработке  заготовки достаточно определенное число степеней свободы. Тогда при  базировании объекта используют две или одну базу. По назначению базы подразделяют на:

 а) конструкторскую  – для определения положения  детали или сборочной единицы  в изделии;

 б) основную, являющуюся  конструкторской базой данной  детали или сборочной единицы  и используемую для определения  их положения в изделии; 

в) вспомогательную, являющуюся конструкторской базой данной детали или сборочной единицы и используемую для определения положения присоединяемых к ним деталей и сборочных  единиц;

 г) технологическую  – для определения положения  заготовки или изделия при  изготовлении, сборке или ремонте  ;

 д) измерительную –  для определения относительного  положения заготовки или изделия  и средств измерения. 

По лишаемым степеням свободы  различают :

а) установочную базу – для  наложения на объект связей, лишающих его трех степеней свободы – перемещения  вдоль одной координатной оси  и поворотов вокруг двух других осей;

 б) направляющую –  для наложения на объект связей, лишающих его двух степеней  свободы – перемещения вдоль  одной координатной оси и поворота  вокруг другой оси;

 в) опорную – для  наложения на объект связей, лишающих  его одной степени свободы  – перемещения вдоль одной  координатной оси или поворота  вокруг оси;

 г) двойную направляющую  – для наложения на объект  связей, лишающих его четырех  степеней свободы – перемещения  вдоль двух координатных осей  и поворотов вокруг этих осей;

д) двойную опорную –  для наложения на объект связей, лишающих его двух степеней свободы  – перемещений вдоль двух координатных осей.

По характеру проявления база может быть:

 а) скрытой в виде  воображаемой плоскости, оси,  точки;

 б) явной в виде  реальной поверхности, разметочной  риски или точки пересечения  рисок.

Под схемой базирования понимается схема расположения опорных точек  на базах заготовки, детали, сборочной  единицы, изделия.

Для протягивания шлицевого отверстия прилагается базировать заготовку по торцу с жесткой опорой при протягивании. Схема базирования представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – схема базирования  полюса правого при обработке  шлицев

2. РАСЧЕТ СИЛ ЗАЖИМА И ТОЧНОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Протягивание различных  отверстий, как предварительно обработанных, так и необработанных ( штампованных), производится соответствующими протяжками. При протягивании обрабатываемая деталь центрируется и направляется относительно оси протяжки самой протяжкой. В  процессе протягивания сила резания  прижимает обрабатываемую деталь к  опорной поверхности планшайбы, установленной в отверстие станины  станка. При протягивании отверстия  обрабатываемую деталь не закрепляют в приспособлении, поэтому приспособление не имеет специальных зажимных устройств.

Поэтому расчет сил зажима сводится к расчету режимов резания  при протягивании.

Элементами резания при  протягивании являются периметр резания  ΣВ – наибольшая суммарная длина лезвий всех одновременно режущих зубьев, мм, подача на один зую s_z, мм и скорость резания v, м/мин.

Периметр резания зависит  от форму и размеров обрабатываемой поверхности и схемы резания и определяется уравнением:

 

где В- периметр резания, мм, равный длине обрабатываемого контура заготовки или больше её на величину 1/cosλ при наклонном расположении зубьев под углом λ; z₂ – число зубьев в секции протяжки при прогрессивной схеме резания ( при профильной или генераторной схемах резания z₁=1); z₂ – наибольшее число одновременно режущих зубьев, определяемое из выражения : z₂=l/t, где l- длина обрабатываемой поверхности, мм ( за вычетом пазов или выточек, если таковые имеются); t- шаг режущих зубьев, мм. Вычисление значения z₁ округляют до ближайшего целого числа.

Тогда  число одновременно режущих зубьев равно:

z₂=101/16=6,3 шт

 

Подача при протягивании s_z – размерный перепад между соседними режущими зубьями протяжки, является элементов конструкции протяжки. s_z=0,2 мм.

Скорость резания определяемую требованиями к точности обработки  и параметрам шероховатости обработанной поверхности, выбираем по табл. 125 [4 с 436] в зависимости от группы скорости, устанавливаемой из табл.126. При нормальной скорости резания заданный параметр шероховатости поверхности может быть достигнут при оптимальных значениях переднего и заднего углов, при наличии у протяжки чистовых и переходных зубьев.

Принимаем v=8 м/мин.

Установленную нормативную  скорость резания сравниваем с максимальной скоростью рабочего хода станка и  скоростью резания м/мин, допускаемой  мощностью станка:

 

где N- мощность двигателя станка, кВт, P_z- сила резания при протягивании, Н; η – КПД станка.

Сила резания при протягивании определяется как:

 

Где Р- сила резания на 1 мм длины лезвия, Н, зависящая от обрабатываемого  материала и величины подачи на один зуб протяжки.

По табл. 127 определяем Р=427 Н

Тогда сила резания будет  равна:

 

Тогда максимальная скорость рабочего хода станка 7Б55, при мощности станка N=18,5 кВт, будет рана:

 

 

Таким образом в спроектированном приспособлений зажим заготовки  происходи за счет силы протягивания, равной 7118 Н.

Погрешности изготовления и  положения на станке протяжных приспособлений приводят к неточностям взаимного положения обрабатываемых и базовых поверхностей заготовки, но не влияют на форму обрабатываемых поверхностей и точность их размеров, обеспечиваемых мерным и другим инструментом (при выполнении пазов отверстий, шлицевых поверхностей и т.д.).

Следовательно ввиду простоты конструкции приспособления обработка  шлицевого отверстия производится без погрешностей.

Возникает погрешность установки, связанная с установкой заготовки  на цилиндрическую пластину и она  будет равна ε_у=0,05 мм.

На точность обработки влияет ряд  технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки e₀, которая не должна превышать допуск Т выполняемого размера при обработки заготовки:

Допустимая погрешность изготовления приспособления рассчитывается по формуле .

,

где  - допуск выполняемого размера заготовки, Т = 0,25 мм;

- погрешность базирования заготовки  в приспособлении. В данном случае  ;

- погрешность, возникающая в  результате деформации заготовки  и приспособления при закреплении,  ;

- погрешность установки приспособления  на станке в данном случае  = 0,05 мм ;

- погрешность установки и  смещения режущего и вспомогательного  инструмента на станке, вызываемая  неточностью изготовления направляющих  инструментов приспособления =0;

- погрешность, возникающая в  результате износа установочных  элементов приспособления =0;

- коэффициент, учитывающий возможное  отступление от нормального распределения  отдельных составляющих, ;

- коэффициент, принимаемый во  внимание в случаях, когда погрешность  базирования  , ;

- коэффициент, учитывающий долю  погрешности обработки в суммарной  погрешности , вызванной факторами,  не зависящими от приспособления, ;

_{ω- экономическая  точность обработки,} =0,15

 

3. РАЗРАБОТКА ОБЩЕГО ВИДА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

 

Общий вид приспособления разрабатывается методом последовательного  вычерчивания отдельных элементов  в определенном порядке:

1. Выполняется чертеж обрабатываемой детали в двух проекциях на значительном расстоянии друг от друга с тем, что бы поместились проекции приспособления. Деталь вычерчиваем условными линиями на той стадии обработки, когда она поступает на данную операцию. Штриховой линией указывают те поверхности, которые должны быть получены в результате обработки на данной операции.
2. Вычерчиваем установочные элементы приспособления так, что бы базовые поверхности детали с ними соприкасались.
3. Вычерчиваем зажимные механизмы и привод.
4. Наносим вспомогательные устройства и детали.
5. Оформляем корпус приспособления с учетом удобного размещения элементов.

На общем виде приспособления проставляем три группы размеров:

1. Размеры, точность которых влияет на погрешность размеров детали.
2. Размеры сопряжений и монтажные размеры, точность которых не влияет на погрешность обработки, но определяет расположение и условия работы отдельных механизмов приспособления.
3. Габаритные и справочные размеры.