Техническое задание на проектирование приспособления

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………...	2
Техническое задание на проектирование приспособления………………………….……………………………….	3
Разработка схемы установки заготовки…………………………………	6
Разработка эскизных вариантов приспособлений……………………...	7
Расчёт пропускной способности приспособлений……………………..	8
Экономическое сравнение вариантов конструкций……………………	10
Расчёт зажимного усилия………………………………………………...	11
Расчёт основных характеристик силового механизма и выбор силового привода…………………………………………………………	13
Расчёт на прочность………………………………………………………	14
Расчёт на точность выполняемого размера……………………………..	15
Описание работы приспособления……………………………………...	16
Заключение…………………………………………………………………...	17
Литература……………………………………………………………………	18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Машиностроение – ведущий комплекс отраслей в промышленности. Ведущую  роль в машиностроении играет станкостроение, выпускающее технологическое оборудование, приспособления, инструменты.

Большое значение в совершенствовании  производства имеют приспособления.

Затраты на технологическую  оснастку достигают до 20% себестоимости  изделия, особенно значительны они  при создании сложной, дорогостоящей  и ответственной её части –  приспособлений.

Приспособление –  это вспомогательное устройство, используемое при механической обработке, сборке и контроле изделий.

При внедрении переналаживаемых станочных приспособлений в 2..3 раза уменьшается трудоёмкость проектирования и в 3..4 раза – цикл изготовления станочных приспособлений.

Для успешного решения  вопросов научно-технического прогресса инженер должен знать теоретические основы создания приспособлений, их системы и типовые конструкции; уметь анализировать соответствующие конструкции приспособлений требованиям производства; обладать соответствующими навыками проектирования и расчёта различных приспособлений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Техническое задание на проектирование приспособления

 

Спроектировать приспособление к  вертикально-фрезерному станку модели 6Р10 для фрезерования в детали (вал-шестерня) шпоночного паза длинной 80 мм и глубиной 5мм .

Годовая программа выпуска  – 5 тыс. шт./год.

Материал детали – Сталь 45.

Материал режущей части инструмента  – Т15К6.

1.  Определение режимов резания

 

Фрезерование 

Глубина резания. При фрезеровании глубина резания

t = h = 2,5 мм.

Подача. При фрезеровании паза принимаем подачу S_z = 0,05 мм/об (/2/, т.2, табл. 36, стр. 285).

 

Скорость резания. Скорость резания при сверлении

где

(/2/, т. 2, табл. 28, стр. 278);

-- период стойкости сверла (/2/, т. 2, табл. 30, стр. 279);

-- диаметр сверла;

общий поправочный коэффициент  на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

где -- поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания; 

(/2/, т. 2, табл. 2, стр. 262);

(для углеродистой стали Ст3);

(/2/, т. 2, табл. 2, стр. 262);

-- поправочный коэффициент, учитывающий  влияние инструментального материала  на скорость резания (/2/, т. 2, табл. 6, стр. 263);

-- коэффициент, учитывающий глубину  сверления (/2/, т. 2, табл. 31, стр. 280). Принимаем  v=25 м/мин.

Крутящий момент рассчитываем по формуле

,

где ,

,

(/2/, т. 2, табл. 32, стр.281);

-- поправочный коэффициент, учитывающий  условия обработки;

(/2/, т. 2, табл. 9, стр. 264).

Осевая сила

,

где ,

,

(/2/, т. 2, табл. 32, стр. 281).

Мощность резания определяем по формуле

кВт,

где частота вращения инструмента

Проверяем, достаточна ли мощность станка. Обработка возможна, если

.

Мощность на шпинделе станка . У станка 2Н135 , а ; . , т. е. Обработка возможна.

Резьбонарезание

Нарезание резьбы производим метчиком.

Глубина резания и  подача. Метчик работает с самоподачей.

Скорость резания при нарезании метрической резьбы метчиком

где

(/2/, т. 2, табл. 49, стр. 296);

-- среднее значение периода  стойкости для инструмента  (/2/, т. 2, табл. 49, стр. 296);

-- диаметр резьбы;

-- подача;

общий поправочный коэффициент 

где -- поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от обрабатываемого материала; 

-- поправочный коэффициент на  скорость резания в зависимости от марки инструментального материала (Р6М5);

-- поправочный коэффициент на  скорость резания в зависимости  от класса точности резьбы (средний)  (/2/, т. 2, табл. 50, стр. 298).

Принимаем .

Силовые зависимости. Крутящий момент при нарезании резьбы метчиком

,

где ,

 мм – шаг резьбы (/3/, стр. 269),

мм – номинальный диаметр  резьбы,

(/2/, т. 2, табл. 51, стр. 298),

;

-- поправочный коэффициент на  крутящий момент (/2/, т. 2, табл. 50, стр. 298).

Мощность при нарезании резьбы метчиком

кВт,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разработка схемы установки заготовки

 

1. Эскиз детали с указанием выполняемого размера

 

2.2. Теоретическая  схема базирования

 

Для обеспечения точности расположения обрабатываемого отверстия  применяем схему базирования, представленную на рис. 2.1, где W – сила зажима.

 

Рис. 2.1.

 

 

 

3. Разработка эскизных вариантов приспособлений

 

Для принятой схемы базирования  заготовки разрабатываем два  варианта приспособлений: вариант 1 –  с ручным закреплением заготовки (рис. 3.1); вариант 2 – с механизированным закреплением заготовки (рис. 3.2).

 

Рис. 3.1.

        Рис. 3.2.

 

4. Расчёт пропускной способности  приспособлений

 

Пропускная способность приспособления с ручным закреплением заготовки (рис. 3.1).

Пропускную способность приспособления определяем исходя из штучного времени:

 мин,

где мин -- основное технологическое время;

 мм,

 мм -- размер обрабатываемой  поверхности в направлении подачи;

мм -- величина врезания;

мм -- величина перебега.

Принимаем  мм.

мм/мин -- минутная подача,

мм/об -- подача на оборот;

  об/мин – частота вращения шпинделя.

 мин -- вспомогательное время  на закрепление заготовки, время  управления станком, установку инструмента;

 мин -- время на обслуживание  рабочего  места;

мин -- время перерывов на отдых  и личные надобности.

Пропускная способность  приспособления

шт/год,

где ч – действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену.

Пропускная способность  приспособления больше программы выпуска.

Пропускная способность  приспособления с механизированным зажимом (рис. 3.2).

Основное технологическое время  мин.

Вспомогательное время  мин (/4/, табл. 2.2, стр. 55).

мин,

мин.

Штучное время 

мин.

Пропускная способность

 

шт/год.

Пропускная способность приспособления с ручным зажимом ниже пропускной способности приспособления с механизированным зажимом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Экономическое сравнение вариантов конструкций

 

Экономическое сравнение вариантов конструкций проводим по годовой технологической себестоимости выполнения операции.

Приведённые затраты на единицу  продукции определяются по формуле:

,

где -- основная заработная плата производственных рабочих;

 руб – часовая тарифная  ставка рабочего 1-го разряда;

-- тарифный  коэффициент 5-го  разряда;

% -- накладные расходы на зарплату;

-- стоимость приспособления,

-- количество деталей в приспособлении;

-- удельная себестоимость (себестоимость  приспособления, приходящаяся на  одну его деталь);

-- коэффициент коррекции цен;

N – годовая программа выпуска;

-- коэффициент, учитывающий затраты  на приспособление;

-- коэффициент, учитывающий затраты,  связанные с эксплуатацией приспособления;

 года – срок окупаемости  приспособления.

Для первого варианта приспособления технологическая себестоимость  обработки одной детали (при  мин):

 руб,

для второго варианта (при  мин):

 руб.

Годовая экономическая эффективность:

 руб.

Вариант приспособления с механизированным зажимом (гидравлический) экономичнее, чем вариант с ручным зажимом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчёт зажимного усилия

Зажимное усилие должно обеспечить равновесие под действием внешних сил.

Цилиндрическая заготовка  закреплена в призме с углом  и находится под действием момента М. Создаваемые силы трения и реакции опор противодействуют сдвигу вдоль оси и повороту заготовки.

Потребная сила зажима заготовки  определяется из условия равновесия с учётом коэффициента запаса k. Смещению заготовки от действия момента М будут противодействовать силы трения, создаваемые силой зажима W и силы трения между гранями призмы и заготовкой.

Условие равновесия  заготовки  с учётом коэффициента k можно выразить уравнением:

,                                                    (1)

где Нм,

 мм,

-- коэффициент запаса в соответствии с рекомендациями /4/, стр.118-119,

из многоугольника сил  .

А при условии (1) получаем:

.                                                        (2)

Из условия схемы закрепления заготовки относительно W и реакции граней призмы

.