МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТОЛЬЯТТИНСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА “ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ”
КУРСОВАЯРАБОТА ПО ТЕМЕ
“Приспособлениядля автоматических производств”
Студент БыковР.Н.
Группа М-501
ПреподавательНиколаев С.В.
ТОЛЬЯТТИ 2003
Тольяттинскийгосударственный университет
Кафедра«Технология машиностроения»
Задание
На курсовоепроектирование по приспособлениям для автоматических производств.
Вариант 3
1. Содержание расчетно-пояснительной записки проекта
Введение
1. Расчет и проектирование универсально-сборного станочногоприспособления
1.1 Сбор исходных данных
1.2 Расчет сил резания
1.3 Расчет усилия зажима
1.4 Расчет зажимного механизма
1.5 Описание конструкции приспособления
2. Решение задач по расчету точности элементов приспособления
3. Описание конструкции вспомогательного инструмента
Литература
Перечень графическогоматериала
Компоновочная схемаприспособления УСП – 0,5 А1
Рабочий чертежвспомогательного инструмента – 0,5 А1
Срок сдачи 30 декабря2003 года
Студент БыковР.Н.
Группа М-501
Преподаватель НиколаевС.В.
Тольятти 2003
Содержание
Введение
1. Расчет и проектирование универсально-сборного станочногоприспособления
1.1 Сбор исходных данных
1.2 Расчет сил резания
1.3 Расчет усилия зажима
1.4 Расчет зажимного механизма
1.5 Описание конструкции приспособления
2. Решение задач по расчету точности элементов приспособления
3. Описание конструкции вспомогательного инструмента
Литература
Приложения
Введение
Мы живем во время рыночнойэкономики, порождающей высочайшую конкуренцию среди предприятий и фирм. И вэтой сумасшедшей гонке за потребителями и прибылью выживут лишь те предприятия,которые смогут быстро и качественно выпускать новые изделия, требуемые рынком вопределенные моменты времени.
Поэтому предприятиядолжны быть оснащены быстропереналаживаемым оборудованием (станки с ЧПУ) иоснасткой. Быстропереналаживаемая оснастка – комплекты элементов, из которых занебольшой промежуток времени можно собрать приспособление, которое позволит стребуемой точностью установить и обработать заготовку.
Поэтому целью даннойкурсовой работы является овладение навыками проектирования универсально-сборныхприспособлений, расчета точности обработки операций и составления рабочегочертежа вспомогательного инструмента.
1. Расчети проектирование универсально-сборного станочного приспособления
1.1 Сборисходных данных
Технологический переход.Фрезеровать пов. 1 корпуса, выдерживая размер 45-0,3 мм (операционныйэскиз рис.1.1).
/>
Рис.1.1 Операционныйэскиз
Вид и материал заготовки– отливка из чугуна СЧ18, НВ200. режущий инструмент – фреза дисковаядвусторонняя со вставными ножами твердого сплава по ГОСТ 6469-69. Наружныйдиаметр – 100 мм, число ножей – 8 [1].
Режимы резания:
Глубина резания – t=0,3мм
Подача на зуб Sz=0,125мм/зуб
Скорость резания V=251м/мин
Частота вращения шпинделяn=800об/мин
Стойкость инструментаТ=180мин
Станок –горизонтально-фрезерный 6Р82Г с размерами стола 320/>1250,мощность электродвигателя N=1,5кВт,частота вращения шпинделя 31,5-1600, подача стола Sм=25-1250мм/мин [1]
Тип приспособления – УСПс ручным зажимом
1.2 Расчетсил резания
Составляющую Рz рассчитываем по эмпирической формуле[1]:
/> (1.1)
А составляющие Рy, Рv, Рhопределяем из соотношений [1]:
Рy=0,35Рz=0,35·789=276Н, (1.2)
Рv=0,9Рz=0,9·789=710Н, (1.3)
Рh=0,35Рz=0,35·789=276Н (1.4)
1.3 Расчетусилия зажима
Схема закреплениязаготовки, включающая схему установки заготовки, разработанную на основетеоретической схемы базирования, и схему составляющих сил резания для наихудшегослучая их расположения, представлена на рис.1.2.
/>
Рис.1.2 Схема закреплениязаготовки
При расположении зубафрезы в точке В горизонтальная сила стремится развернуть заготовку относительноточки О1, создавая момент, равный М`р= Рh·l.
Повороту заготовкипрепятствуют силы трения Т и Т1, возникающие за счет прижимазаготовки к опорам силами зажима. Момент закрепления будет составлять:
М`З=2(Т+Т1)l1=2(Wf1+Wf2)l1=2W(f1+f2)l1 (1.5)
где f1 и f2 – коэффициенты трения в контакте опор и прижимов сзаготовкой [2].
Приравнивая М`р и М`Зи введя коэффициент запаса К, получим формулу для расчета сил зажима:
/> (1.6)
где К – коэффициентзапаса [2].
Аналогичным образомопределяем величины сил зажима, необходимых для удержания заготовки отопрокидывания относительно точки О под действием силы Рv:
/> (1.7)
Рассчитаем коэффициентзапаса [2]:
/> (1.8)
где К0–гарантированный коэффициент запаса,
К1 –коэффициент, учитывающий вид обработки (чистовая)
К2 –коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупленияинструмента
К3 – коэффициент,учитывающий вид обработки (фрезерование)
К4 –коэффициент, учитывающий постоянство сил зажима
К5 –коэффициент, учитывающий удобство закрепления
К6 –коэффициент, учитывающий наличие опрокидывающих моментов при установке на опоры
Принимая f=0,12, рассчитаем силы зажима:
/>Н (1.6)
/>Н (1.7)
Для дальнейших расчетовпринимаем наибольшее значение />Н
1.4 Расчетзажимного механизма
Усилие Q создаваемое зажимным механизмом,определим из уравнения моментов:
W(A+Б)=Q·Б
Q=Q(A+Б)/Б (1.8)
где А и Б – плечизажимного механизма (см. приложение).
Значения плеч А и Бопределим путем предварительного прочерчивания зоны закрепления заготовки длявыбранного прихвата.
При выбранных намизначениях А=40мм и Б=71мм рассчитаем усилие:
Q=3551(40+71)/71=5552Н
Усилие, создаваемое призажиме гайкой вдоль оси болта, определяем по формуле:
/> (1.9)
где dСР – средний диаметр резьбы, мм;
α – угол подъемарезьбы;
φПР –приведенный угол трения;
DТ – наружный диаметр опорного торца гайки;
d – внутренний диаметр опорного торцагайки;
μ – коэффициенттрения на торце гайки.
Из формулы (1.9) находимМКР – требуемую величину момента, прикладываемого к гайке при зажимезаготовки:
/> (1.10)
Для завинчивания гайкииспользуем ключ с плечом l=150мм,при этом усилие, прикладываемое рабочим к ключу равно 28,2Н
1.5Описание конструкции приспособления
Универсально-сборноеприспособление предназначено для базирования и закрепления заготовки нафрезерной операции при обработке поверхности 1 (Рис.1.1).
Универсально-сборноеприспособление состоит из базовой плиты 1, на которой установлены квадратные 2и прямоугольная однорядная 3 опоры, а также угольники 4 для базированиязаготовки. Для закрепления заготовки на базовой плите 1 устанавливаютсяприхваты 5. Для этого болт пазовый 6 установлен головкой в один из Т-образныхпазов базовой плиты 1 и резьбовой частью в паз прихвата 5. На болт пазовыйнавернута гайка 7, прижимающая сферическую шайбу 8, вставленную в коническуюшайбу 9. Также на болте пазовом 6 установлена пружина 10, опирающаяся на гайку11.
Универсально-сборноеприспособление работает следующим образом. Заготовку базируют по квадратным 2,прямоугольной однорядной 3 опорам и угольника 4. Закручивают гайки 7, создаваяопределенное усилие, действие которого благодаря системе рычагов обеспечиваетнадежное закрепление заготовки. При этом пружины 10 сжимаются, накапливаяопределенный запас энергии. После обработки гайки 7 откручивают и под действиемсжатых пружин 10 прихваты освобождают заготовку.
2. Решениезадач по расчету точности элементов приспособления
Задача 1.31
Обработка наружнойцилиндрической поверхности диаметром 115мм производится при установке их сзазором на жесткой цилиндрической оправке (рис.2.1). базовое отверстие втулокимеет диаметр 65/>мм.Цилиндрическая рабочая поверхность оправки диаметром 65/> мм имеет радиальное биениеотносительно ее конусной поверхности 0,020 мм, а биение шпинделя станка составляет 0,010 мм. Точность метода обработки ω=0,05 мм. Определить ожидаемуюточность выполнения цилиндрической поверхности втулки и ее возможное отклонениеот сносности относительно базового отверстия.
/>
Рис.2.1
Погрешность установкинайдем по формуле
/> (2.1)
где εбаз– погрешность базирования,
εзакр –погрешность закрепления,
εполож –погрешность положения.
В нашей задачепогрешности положения и закрепления равны нулю, а это значит, что погрешностьустановке будет равняться погрешности базирования. Погрешность базированиянайдем следующим образом:
/>0,03+0,035+0,03=0,095мм (2.2)
где Smax и Smin – максимальный и минимальный зазорысоответственно в посадке заготовки на оправку,
Тd и ТD – допуски рабочей поверхности оправки и посадочногоотверстия заготовки соответственно.
Исходя из формулы (2.1)получаем погрешность выполнения размера А:
/>0,05+0,095=0,145мм (2.3)
где ω – точностьметода обработки.
Возможное отклонение отсоосности найдем по следующей формуле:
/>0,022мм (2.4)
где ωб.ш.– биение шпинделя станка,
ωб.з. –биение заготовки.
Задача 1.75(3)
Определить ширинуленточки цилиндрической поверхности срезанного пальца, обеспечивающую установкушатуна для обработки его поверхностей за два установа (рис.2.2).
Определим величину,показывающую возможность использования срезанного пальца:
/>0,10+0,04-0,020=0,12 (2.5)
где /> – допуск на межосевоерасстояние базовых отверстий заготовки,
/> – допуск на межосевое расстояниеустановочных пальцев приспособления,
/> – минимальный зазор в сопряжении сцилиндрическим пальцем.
Ширину ленточки определимпо формуле:
/>1,96=2мм (2.6)
где D – диаметр отверстий в заготовке подустановочные пальцы,
S2min – минимальный зазор в сопряжении сосрезанным пальцем.
/>
Рис.2.2
3.Описание конструкции вспомогательного инструмента
Державка (см. приложение)предназначена для закрепления в ней переходных цилиндрических втулок, оправокдля насадных зенкеров и разверток, патронов для метчиков, расточных оправок ирасточных патронов.
Державка состоит изцилиндрической части, где крепятся втулки, оправки, из конической части,которой крепится державка в приспособлении, и переходной части.
Державка работаетследующим образом. Державка устанавливается в приспособление конической частью.В выполненное резьбовое отверстие в конусе закручивается болт, закрепляющийдержавку в приспособлении. В отверстии, выполненном в цилиндрической части,базируются втулки, оправки. Закрепление происходит двумя болтами с радиальнымнаправлением закрепления.
Литература
1. Справочниктехнолога-машиностроителя. Т2/под ред. А.Г. Косиловой и др.-М: Машиностроение,1985. 496с. ил.
2. Станочныеприспособления: Справочник. В 2х томах.-Т1/под ред. Б.М. Вардашкина и др.,1984, 592 с, ил.