Національнийуніверситет “Львівська політехніка”
Кафедратехнології машинобудування
Курсовийпроект
Натему:
Проектуваннятехнологічного оснащення для оброблення деталі “Кронштейн 6464.4700.015”
Розробив:----------
Перевірив:---------
Львів2009
Зміст
Вступ
Розділ 1
1.1. Розроблення технологічного спорядження дляоброблення поверхні 3 в розмір 15h14-0,43 мм (згіднокреслення деталі — “Кронштейн 6464.4700.015”)
1.2. Аналіз вихідних даних для проектуванняверстатного пристрою
1.3. Службове призначення верстатного пристрою
1.4 Розрахунок сумарної похибки, вибір раціональноїсхеми встановлення і установних елементів пристрою
1.5. Структурний аналіз і синтез компоновок пристрою,вибір оптимальної компоновки пристрою та принципу дії
1.6. Остаточний розрахунок пристрою на точність
1.7. Розрахунок сили затиску, параметрів приводу
1.8. Спеціальні види розрахунків
1.9. Економічне обґрунтування ефективностівикористання пристрою
1.10 Опис конструкції та роботи пристрою
Розділ 2.
2.1.Розроблення пристрою для контролю перпендикулярності поверхні 3 відносноотвору 6 (база Б) (згідно креслення деталі — “Кронштейн 6464.4700.015”)
2.1.1 Аналіз конструкційконтрольного пристрою та вибір раціоанльної
2.1.2. Розрахунок контрольного пристрою з гідро-пластмасою
2.2. Розрахунок контрольного пристрою на точність
2.3. Опис конструкції та роботи контрольного пристрою
2.4. Розроблення транспортного засобу для транспортування оброблюванихдеталей на дільниці механічного оброблення
2.5 Добір іпроектування допоміжних інструментів
Література
Вступ
На сьогоднішній день машинобудування належить донайпотужніших галузей народного господарства, забезпечує високу якість іточність виробів взагалі та оброблюваних поверхонь деталей машин зокрема. Йогоефективність досягається збільшенням питомої ваги автоматизованогоустаткування, роботизованих систем, споряджених мікропроцесорною чиобчислювальною технікою, гнучких автоматизованих комплексів і гнучкихвиробничих систем.
Ефективневикористання зазначеного устаткування неможливе без створення сучасногоінструментального спорядження підвищеної надійності, яке би забезпечувалоекономічне використання дорогої прогресивної техніки. Ця обставина зумовлюєпідвищені вимоги до металорізальних інструментів, їх якості, ефективності. Томумайбутні фахівці в галузі металооброблювання повинні вміти проектувати різнівиди інструментів а також вдосконалювати їх для верстатів-автоматів,автоматичних ліній, верстатів з ЧПК, швидко переналагоджувальних технологічнихсистем з урахуванням вимог до оброблюваних деталей, особливостей устаткування.
1.
1.1Розроблення технологічного спорядження для оброблення поверхні 3 в розмір 15h14-0,43 мм (згіднокреслення деталі — “Кронштейн 6464.4700.015”)
Відправні ланідля дипломного проекту:
Креслення деталі- “Кронштейн 6464.4700.015”.
Річна програмавипуску виробів – N=5000 штук.
Режим роботи –двозмінний.
/>
1.2Аналіз вихідних даних для проектування верстатного пристрою
Вихідними данимидля проектування пристрою є:
Креслення деталііз зазначенням усіх технічних вимог згідно ЄСКД.
Тип таорганізаційна форма виробництва виробів.
Технологічнаоперація, для якої розробляється технологічне спорядження, із схемою базуванняна ній заданої деталі.
Модель обладнаннята його технічний стан.
Режими різання наданій технологічній операції.
аналізуємовихідні дані для проектування пристрою.
1) Кресленнядеталі – кронштейна видано керівником контрольної роботи.
2) Оскільки узавданні на контрольну роботу тип виробництва та його організаційна форма незазначені, приймаємо серійний тип виробництва та групову форму йогоорганізації.
Річну програмувипуску виробів визначаємо за масою вихідної заготовки.
Масу заготовки визначаємо,припустивши, що 12 % матеріалу іде в стружку:
/> (1.2.1)
де /> , /> - відповідно маса деталіта заготовки, кг.
/> кг.
Для /> кг
Для заданого типувиробництва, окрім пристроїв механічної дії – гвинтових, ексцентрикових длязначної програми випуску виробів можуть використовуватися пристрої завтоматизованим затиском – пневматичним (гідравлічним), що реалізуються задопомогою пнвмокамери чи пневмо (гідро-) циліндра.
3) Дляпроектування верстатного пристрою необхідно розробити технологічний маршрутмеханічного оброблення кронштейна.
Технологічниймаршрут механічного оброблення деталі — “Кронштейн 6464.4700.015”
005Вертикально-фрезерна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 1 однократно напрохід.
Фрезеруватиповерхню 2 начорно напрохід.
Фрезеруватиповерхню 2 начисто напрохід
Розкріпити заготовкуу пристрої, зняти та покласти в тару.
010Вертикально--фрезерна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 8 однократно.
Перевстановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 9 однократно напрохід
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
015Вертикально--фрезерна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 10 однократно.
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
020 Горизонтально-розточувальна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Розточити отвір 6начорно.
Розточити рівець5 однократно.
Розточити отвір 6начисто.
Розточити отвір 6тонко.
Розточити фаску4.
Перевстановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Розточити фаску7.
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
025Вертикально--фрезерна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 3 начорно напрохід.
Фрезеруватиповерхню 3 начисто напрохід, витримуючи розмір 15h14-0,43 мм.
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
030Радіально-свердлильна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Свердлити дваотвори 11 однократно напрохід почергово, два отвори 12 напрохід почергово.
Розсвердлити дваотвори 12 напрохід почергово.
Розсвердлити дваотвори 13 однократно почергово.
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
035 Контрольна
Верстатнийпристрій проектуємо на технологічну операцію 025 Вертикально-фрезерна.
025Вертикально-фрезерна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 3 начорно напрохід.
Фрезеруватиповерхню 3 начисто напрохід, витримуючи розмір 15h14-0,43 мм.
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
Необхіднуточність оброблення деталі на верстаті забезпечують наданням заготовці цілкомвизначеного положення відносно металорізального інструменту, тобто за рахунокзабезпечення правильного її базування в пристрої.
Необхіднаорієнтація та нерухомість заготовки у вибраній системі координат забезпечуєтьсянакладанням на неї шести двосторонніх геометричних зв’язків, які позбавляютьзаготовку шести ступенів вільності. Як відомо з курсу теоретичної механіки,кожне вільне тіло у просторі має шість ступеней вільності, тобто три можливіпереміщення у напрямку трьох координатних осей ОХ, ОY та OZта трьох можливих поворотів навколо вказаних осей. Підпираючи тіло опорою вякійсь одній точці, позбавляємо його однієї ступені вільності. Для повноговизначення положення тіла, тобто позбавлення всіх шести ступеней вільності,його необхідно і достатньо підперти в шести незалежних точках, розміщених узагальному випадку на трьох різних поверхнях. Це є так зване правило шеститочок, що широко застосовується при базуванні деталей. Поверхню, на якійрозміщені три опорні точки, називають установною, другу поверхню з двомаопорними точками – напрямною і третю з одною опорною точкою – опорноюповерхнями. Можливі і інші варіанти базування деталей, зокрема використаннямподвійної напрямної бази тощо.
Опорна точкасимволізує один із зв’язків заготовки з вибраною системою координат. Опорніточки матеріалізуються у пристрої різними за конструкцією установнимиелементами.
Переважно, упроцесі базування деталі у пристрої вона контактує з опорами, а наявністьреальних зв’язків символізується опорними точками, що мають теоретичний зміст.
Положеннязаготовки у пристрої забезпечується відповідними розміщенням точок, якезалежить від конфігурації деталі та необхідним її положенням стосовнометалорізального інструменту.
Схема базуванняпредставляє собою схему розташування опорних точок на базових поверхняхзаготовки чи виробу.
Одночасно ізрозробленням схеми базування вибирають конструкції опор, які повиннізабезпечити необхідне базування заготовки, стійкість і жорсткість їїзакріплення. Конструкції опор вибирають залежно від схеми базування, форми,розмірів і шорсткості базових поверхонь.
Під часоброблення деталь повинна бути нерухомою відносно пристрою, тобто позбавленавсіх шести ступенів волі (повне базування).
В залежності відтехнічних вимог на деталь і умов оброблення здійснюють повну чи неповнуорієнтацію заготовки в пристрої.
Повна орієнтаціязабезпечується установленням заготовки на шістьох опорних точках (правило шеститочок). У цьому випадку для базування в загальному випадку необхідний комплектіз трьох технологічних баз. Більше шести опорних точок використовуватинеприпустимо, оскільки в противному випадку при закріпленні порушуєтьсяположення деталі.
Якщо за умовамиоброблення не потрібно точного встановлення заготовки у визначених напрямках чидопускається її поворот щодо якої-небудь осі, то немає необхідності в повномуорієнтуванні заготовки в пристрої з використанням усього комплекту з трьох баз,що несуть шість опорних точок. При цьому використовують п’ять, чотири і навітьтри опорні точки. Кількість опорних точок визначається числом установних баз іїхньою формою, а також умовами виконання операції.
Тому що під часоброблення деталь повинна бути нерухомою в пристрої, тобто позбавлена всіхступенів волі, то при її неповній орієнтації ступені вільності, що залишилися,ліквідуються закріпленням (повне базування при неповній орієнтації).
Схему базуваннярозробляють з урахуванням технічних вимог на оброблення деталі, а такожможливості її реалізації в пристрої.
Правильно обранасхема базування забезпечує необхідну стійкість деталі при обробленні танайменшій похибці базування, тобто найменшому відхиленні фактично досягнутомуположенні заготовки чи виробу під час базування від необхідного.
Розроблення схемибазування деталі в пристрої виконуємо згідно методики, запропонованої д.т.н.,професора Кукляком М.Л. [8].
Виходячи зопераційного креслення деталі й умов виконання операції, необхідно вибратитехнологічні бази деталі. Вибір технологічних баз необхідно робити таким чином,щоб забезпечити необхідну орієнтацію та достатню стійкість деталі в пристрої.При цьому необхідно намагатися, щоб технологічні бази збігалися з вимірними, авимірні з конструкторськими. Кількість баз визначається вимогами креслення йумовами виконання операцій.
З усіх базвиділити головну та вибрати спосіб її встановлення в пристрої. За головну базуприймається база, що забезпечує найбільш стійке положення деталі у пристрої тавід якої задані найбільш точні розміри. Деталь, розміщена головною базою упристрої, одержує майже повну орієнтацію, позбавляючись трьох чи чотирьохступенів волі.
Визначивши, якихступенів волі буде позбавлена заготовка за допомогою елемента, що встановлюєголовну базу, і які ступені вільності в неї залишаться, вибрати методустановлення інших баз. При цьому необхідно користатися таким правилом: жоденустановний елемент не повинен позбавляти деталь трьох ступенів вільності, якихвона вже позбавлена за допомогою інших елементів.
Використовуючиопераційне креслення чи ескіз, на базах заготовки умовними позначкамипроставити опорні точки і пронумерувати їх, починаючи з головної бази.
Виходячи зі схемибазування, а також форми, розмірів і шорсткості базових поверхонь, вибратиконструкції установних елементів і затискних деталей пристрою і зобразитиможливу реалізацію даної схеми в пристрої.
Схема базуваннядеталі на даній технологічній операції подана на рис. 1.
За технологічнібази на цій операції прийнята площини 1, 7 (установна база), отвір 6 в розмір Æ32js7 мм (напрямна база ) таплощина 9 (опорна база) (рис. 2.1).
За головну базуприйняті площини 1, 2, оскільки при встановленні цими поверхнями заготовканабуде стійкого положення. Цією базою позбавляється трьох ступенів вільності (3точки — 1, 2, 3: установна база).
Інші опорні точкирозміщуються в отворі 6 (оскільки задається допуск перпендикулярності поверхні3 відносно отвору 6 в межах 0,04 мм) — база Б — (Æ32js7 мм) –(2 точки – 4, 5:напрямна база) та на необроблюваній площині 14 — (1 точка – 6: опорна база).
Практичнареалізація теоретичної схеми базування може бути здійснена наступним чином:установча база – за рахунок використання опорних пластин або опор, напрямнабаза – повнопрофільного пальця, опорна база – пластини або опори.
Оскільки ми маємосерійне виробництво (N=5000 штук), тому необхідно передбачити в конструкціїпристрою автоматизований затиск – пневматичний (гідравлічний).
5) Конструкціяпристрою повинна бути узгоджена із установчими елементами столів верстатів.
6) При можливостінеобхідно спроектувати конструкцію пристрою таким чином, щоб сила різання буласилою закріплення заготовки у пристрої.
/>
Рис. 1.2.1. Схема базування кронштейна приобробленні поверхні 3 в розмір 15h14-0,43 мм
1.3Службове призначенняверстатного пристрою
Верстатнийпристрій розробляється для технологічної операції:
Вертикально-фрезерна
Встановитизаготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезеруватиповерхню 3 начорно напрохід.
Фрезеруватиповерхню 3 начисто напрохід, витримуючи розмір 15h14-0,43 мм.
Розкріпитизаготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
Верстатнийпристрій призначений для двократного фрезерування площини навертикально-фрезерному верстаті в розмір 15h14-0,43 мм задопомогою торцевої фрези Æ 100 мм. Заготовка базується на опорних пластинах або опорах (установча база) та повнопрофільному пальці. Затискздійснюється по поверхнях бобишки Æ 44 мм.
1.4Розрахунок сумарної похибки,вибір раціональної схеми встановлення і установних елементів пристрою
На точністьоброблення впливає цілий ряд технологічних факторів, які спричиняють сумарнупохибку, що для плоских поверхонь визначається згідно формули :
/>
де /> – похибка встановленнязаготовки у пристрій;
/> - похибка оброблення, якавиникає внаслідок зміщення елементів технологічної системи під дією сил різаннята інерційних сил;
/> - похибка налагодженнятехнологічної системи;
/> - похибка зношування різальногоінструменту;
/> - похибка верстата внаслідокзношування за період експлуатації;
/> - температурна похибкаоброблення;
k – коефіцієнтризику; приймаємо k=1;
kI –коефіцієнти, що враховують відповідні закони розподілу похибок.
Похибкавстановлення: /> визначається заформулою:
/>, (1.4.1)
де /> – похибка базування;
/> - похибка закріплення;
/> - похибка розташуваннязаготовки у пристрої.
Похибка базуванняпри даній схемі базування дорівнює нулю, оскільки конструкторська, технологічната вимірні бази співпадають.
Отже, />.
Похибкузакріплення визначають із залежності:
/>, (1.4.2)
де ymax,ymin– відповідно максимальне та мінімальне зміщення заготовкипри її закріпленні;
a — кут, під яким знаходиться оброблювана площина.
З огляду надосвід виконання фрезерних робіт приймаємо/> мкм.
Похибка положеннязаготовки є наслідком неточності виготовлення верстатного спорядження,зношування його установчих елементів, а також похибки встановлення спорядженняна верстаті:
/> (1.4.3)
Похибкавиготовлення пристрою /> залежить восновному від точності виготовлення деталей верстатного пристрою. Технологічніможливості виготовлення верстатного спорядження забезпечують /> в межах 3¸100 мкм.
Вважаючи, щовикористовуване обладнання – нове, приймаємо />=20мкм.
Складова />характеризує зношуванняустановчих елементів:
/>, (1.4.4)
де N– числоконтактів заготовки з опорою (приймаємо рівним програмі випуску виробів: N=5000штук);
b — поправочний коефіцієнт;для циліндричних пальців і опор b=0,01.
/> мкм.
Складова /> виражає похибкувстановлення пристрою на верстаті. Величина /> складає10¸20мкм.
Приймаємо />=20 мкм.
Визначаємосумарну похибку положення заготовки:
/> (1.4.5)
/> мкм.
Отже, похибкавстановлення буде становити:
/> мкм.
Похибкаоброблення /> виникає внаслідок зміщенняелементів технологічної системи під дією сил різання. Вважаємо, що сила різаннята крутний момент у нашому випадку буде повністю компенсований силою затиску таграмотним розміщенням опор при великій жорсткості системи; у цьому разіпохибкою оброблення можна знехтувати: />=0.
Похибкуналагодження технологічної системи /> зарахунок використання установів приймаємо рівною 0.
Отже, />=0 мкм.
Похибказношування металорізального інструменту />=80мкм згідно табл. 29, стор. 74, [3].
Похибка верстатавнаслідок зношування за період експлуатації /> =50мкм згідно табл. 23, стор.55, [3].
Температурнупохибку /> приймають рівною 0,1 відсумарної похибки;
/> (1.4.6)
Без врахуваннятемпературної похибки:
/> мкм.
/> мкм.
/> мкм.
Перевіряємовиконання умови:
/> /> (0,85…0,9)×Th,
де Th –допуск на витримуваний розмір під час фрезерування 15h14 мм, тобто Th=430мкм.
/> мкм /> 365,5…387 мкм — умовавиконується.
Оскільки данатехнологічна операція виконується при базуванні на оброблені поверхні,використовуємо в якості опор плоскі пластини або опори.
1.5Структурний аналіз і синтезкомпоновок пристрою, вибір оптимальної компоновки пристрою та принципу дії
Аналіз компоновкиконструктивних схем виконуємо на основі сумарних коефіцієнтів ваг.
/>, (1.5.1)
де /> – сумарний коефіцієнт ваг;
/> - оптимальний коефіцієнтпідсилення;
/> - коефіцієнт, щохарактеризує володіння властивістю самогальмування;
/> - коефіцієнт, що визначаєкількість передавальних механізмів;
/> - коефіцієнт, що визначаєнаявність проміжних ланок;
/> - коефіцієнт, щохарактеризує компактність пристрою.
Схеми конкуруючихкомпоновок пристрою зображено на рис. 1.5.1.
Заготовку на рис.1.5.2 покажемо умовно.
На основі аналізурис. 1.1 формуємо табл. 1.5.1
Таблиця 12.4
Визначеннясумарних коефіцієнтів ваг для конкуруючих компоновок пристрою№ схеми Критерій оцінки Критерій оцінки компоновочних схем за коефіцієнтом ваги Оптимальний коефіцієнт підсилення Володіння властивістю самогальму-вання Кількість передавальних механізмів Наявність проміжної ланки Компактність
/>
/>
/>
/>
/>
/> 1 1 1 3 1,9 2 2 1 3 2 2 1,85 3 1 1 1 0,9 Вага критерію +0,5 +0,35 -0,1 -0,1 +0,5
Розрахуємосумарний коефіцієнт ваги для кожної схеми (див. рис. 1.1):
/>
/>
/>.
За результатамирозрахунків сумарних коефіцієнтів ваг (табл… 1.5.1) приймаємо першу схему компонування пристрою як одну ізнайраціональніших, оскільки
/>>/>>/>.
Заготовкабазується на опорних пластинах або опорах по площинах 1, 2 (установна база) таза допомогою повнопрофільного пальця в отворі 6. При переміщенні штокапневмокамери починають рух проміжні елементи, які діють на важелі, що іздійснюють двосторонній затиск. При використанні подібних пристроїв робітникзвільняється від необхідності ручного закріплення заготовки, оскільки цездійснюється в автоматизованому режимі.
/> />
Рис. 1.5.2Схеми конкуруючихкомпоновок пристрою
1.6Остаточний розрахунокпристрою на точність
Остаточний розрахунокпристрою на точність необхідно виконати аналітично до його запуску увиробництво. Оскільки пристрій є складовою частиною системи ВПІД, то відточності його виготовлення, встановлення на верстаті, зносостійкості установчихелементів тощо в значній мірі залежить точність виготовлення деталі.
Виходячи зтехнологічного допуску, після уточнення сумарна похибка при виконанні заданоїтехнологічної операції дорівнює:
/>/>, (1.6.1)
де /> –похибка верстату уненавантаженому стані; /> - похибкарозташування пристрою на верстаті; /> -похибка розташування установчих елементів; /> -похибка базування; /> - похибказатиску; /> - похибка розташуваннянапрямних елементів у пристрої; /> -похибка пружних деформацій; /> -похибка налагоджування; /> -похибка розмірного спрацювання (стирання); /> -температурна похибка; /> - похибказношування; k=1¸1,2 – коефіцієнт, що враховує відхилення розсіюванняскладових похибок від закону нормального розподілу (в залежності від кількостіскладових).
Охарактеризуємоскладові формули (12.46) для визначення сумарної похибки при виконанні заданоїтехнологічної операції
Похибка верстатуу ненавантаженому стані /> (приймаємовертикально-фрезерний верстат мод. 6Р12) для нового обладнання вибирається зпаспортних даних основного технологічного обладнання і складає 5¸75 мкм. Приймаємо />=50 мкм. Похибка розташування пристрою наверстаті /> характеризує орієнтуванняпристрою відносно стола приймаємо вертикально-фрезерного верстату. Для новогообладнання приймаємо />=25 мкм. Похибка розташування установнихелементів /> визначає здатністьустановних елементів (плоских пластин або опор) забезпечувати задану точністьоброблення на протязі усього робочого циклу. Приймаємо />=20 мкм. Похибку базуванняв зв’язку з тим, що вихідний розмір заданий від технологічної бази, приймаєморівною 0, тобто />=0.
Похибка затиску /> при використанніраціональної схеми базування деталей у пристрої, грамотного компонуванняпристрою, при безпосередньому зв’язку затискних елементів із механізмами подачіверстату та хорошому технічному стані основного технологічного обладнаннязводиться до мінімуму і становить 5¸30 мкм. Приймаємо />=30 мкм
Похибкарозташування напрямних елементів у пристрої /> визначаєорієнтацію напрямних елементів (призматичних шпонок) відносно базових елементівверстатів при встановленні пристроїв на столи верстатів. Приймаємо />=40 мкм.
Похибку пружнихдеформацій /> приймаємо рівною 20 мкм.
Похибканалагоджування />: />=50 мкм.
Похибкарозмірного спрацювання (стирання) /> маєважливе значення при обробленні деталей; приймаємо />=50мкм.
Температурнупохибку приймаємо рівною />=21 мкм– п. 12.7.4.
Похибказношування />=50 мкм –п. 2.3.
Тоді сумарнапохибка при виконанні даної операції становить:
Коефіцієнт k=1,оскільки n=9.
/>
Перевіряємовиконання умови:
/>/>(0,85…0,9)Th.
/> мкм
умовавиконується, тобто пристрій забезпечить нормальну роботу на протязі всьогоперіоду експлуатації.
1.7 Розрахунок сили затиску,параметрів приводу
Для надійностізатискних механізмів в розрахунки сили закріплення вводять коефіцієнт запасу />:
/>,
де /> – гарантований коефіцієнтзапасу;
/> - коефіцієнт, який враховуєнаявність випадкових нерівностей на поверхні заготовки; /> — коефіцієнт, який залежитьвід прогресуючого затуплення різального інструменту;
/> - коефіцієнт, який враховуєзбільшення сили різання при переривчастому різанні;
/> - коефіцієнт, якийхарактеризує затискний пристрій з точки зору постійності сил, які він розвиває;
/> - коефіцієнт, якийхарактеризує ергономіку немеханізованого пристрою;
/> - коефіцієнт, який враховуєнаявність моментів, що намагаються повернути заготовку.
Значенняпоправних коефіцієнтів вибираємо згідно рекомендацій стор. 382¸384, [1].
/>=1,5; />=1,0; />=1,15; />=1,0; />=1,2; />=1,0, />=1,5.
/>
При обробленніплощини необхідно забезпечити дотримання двох умов:
заготовка неповинна переміщуватися (зсуватися) під дією колової складової зусилля різання />;
заготовка неповинна провертатися відносно вісі /> піддією момента різання />.
Розрахунковасхема для визначення необхідної сили затиску /> зображенана рис..
На розрахунковійсхемі прийнято такі позначення:
/> – момент різання, Н×м; /> – колова складовасили різання, Н;/>– силазатиску, Н; />– реакція опори, Н;/> – cила тертя у точціприкладання сила затиску />, Н;/> – cила тертя у точціприкладання реакції опори/>, Н.
Із геометричнихпобудов приймаємо /> м; /> м; /> м; /> м; /> м; /> м; /> м; /> м.
Для спрощеннярозрахунків приймаємо, що реакції опор і повнопрофільного пальця /> однакові.
Запишемо рівняннярівноваги для визначення сили затиску />:
/> (1.7.1)
/>, (1.7.2)
/>, (1.7.3)
/>, (1.7.4)
де />, />, /> - коефіцієнти тертя.
Із врахуванням (1.7.2), (1.7.3), (1.7.4) рівняння (1.7.5) матимуть вигляд:
/> (1.7.5)
Маємо дварівняння рівноваги та два невідомих/>,/>– cтатично визначеназадача.
/> />
Рис.1.7.1. Розрахункова схема для визначеннянеобхідної сили затиску />
Момент різання /> та колову складовусили різання /> визначають за емпіричнимизалежностями:
колова складовасили різання />
/> (1.7.6)
Сp=54,5, х=0,9;y=0,74; u=1,0; q=1,0; w= — табл. 41, стор. 291, [4]; SZ=0,08мм/зуб — табл. 33, стор. 285, [4]; kMp=1,0; t=1,0мм; B=128 мм;z=10; D=160 мм; n=125 хв-1.
/> Н.
момент різання />:
/> (1.7.7)
/> Н×м.
Прийнявши /> - табл. 10, стор. 85, [4],спрощуємо рівняння і розв’язуємо спрощену систему рівнянь (2.19) в середовищі Mathcad.
/>
/> (1.7.8)
Розв’язоксистем рівнянь в середовищі Mathcad
Отже, силазатиску для нашого випадку становить Q=4916,4 Н./> />
Сумарну силу затискупри закріпленні однієї заготовкизнайдемо згідно рис. 1.7.2 за правилом трикутника:
Рис. 2.4.Розрахункова схема для визначення сумрного зусилля затиску при закріпленніоднієї заготовки
/> (1.7.9)
/> Н.
В якості приводуприймаємо два пневмоциліндри, які живляться від пневмомережі підприємства.Зусилля на штоці кожного пневмоциліндра при використанні пристрою важільноготипу
/>,
Звідси, />,
Для зменшеннязусилля приводу приймаємо
/>.
/> Н.
/>
Рис. 1.7.3 Розрахункова схема для визначеннязусилля приводу
Діаметр поршняпневмоциліндра визначають за формулою:
/>
де /> – тиск повітря впневмомережі, приймаємо /> МПа;
/> - коефіцієнт корисної діїпневмоциліндра; приймаємо />.
/>
/> мм.
Приймаємо /> мм.
В зв’язку ізмалою величиною ходу штока вибираємо конструктивне виконання пневмоциліндра –вбудований у конструкцію верстатного пристрою.
Така конструкціяпневмоциліндра передбачає меншу величину ходу штока у порівнянні ізстаціонарним поршневим пневмоциліндром.
Приймаємоконструктивні та технологічні параметри вбудованого пневмоциліндра:
робочий тиск — /> МПа;
діаметр поршняпневмоциліндра — /> мм;
діаметр штока — /> мм.
1.8Спеціальні види розрахунків
Розрахунокелементів пристрою на міцність
Розрахуємомінімальний діаметр опори /> важеля,що здійснює затиск заготовки у пристрої.
Із умови міцностіна зминання можна записати:
/>
де /> - діаметр опори важеля,мм; /> - реакція опориважеля, Н.
Реакцію опориважеля /> визначаємо
/>
/> Н.
/> мм.
Приймаємо /> мм.
1.9Економічне обґрунтуванняефективності використання пристрою
Для визначенняекономічної ефективності порівнюємо два значення технологічної собівартостіоброблення заготовки на даній операції при використанні старого Сста нового Снпристроїв:
/>, (1.9.1)
/>, (1.9.2)
де Зс,Зн – основна заробітна плата при виконанні даної операції;
z -цехові накладні витрати(приймаємо рівними 300 %);
qп — коефіцієнт проектуваннязаданого пристрою (приймаємо рівним 0,5);
qе– коефіцієнтексплуатації пристрою (витрати на експлуатацію) (приймаємо рівним 0,3);
і – термін служби пристрою(приймаємо рівним 3 роки);
N – річна програма випускудеталей, штук;
Sc,Sн — собівартість виготовлення відповідно старого та нового пристроїв.
Основну заробітнуплату можна визначити таким чином:
/>, (1.9.3)
де tшт.-штучний час оброблення на відповідному переході, хв;
/> — погодинна тарифна ставкаробітника першого розряду; />=4,447грн./год;
m – тарифнийкоефіцієнт. Тоді
/> (1.9.4)
/> (1.9.5)
Приймаємо />, />.
Штучну норму часувизначаємо укрупнено. Вважаємо, що старий пристрій проектувався для умовдрібносерійного виробництва із обробленням однієї заготовки нагоризонтально-фрезерному верстаті. Тоді
/>, (1.9.6)
/>, (1.9.7)
де />, /> основний час обробленнявідповідних поверхонь при використанні старого та нового пристрою;
/>, /> -коефіцієнти пропорційності між основним та штучним часами; приймаємо />, /> - дод. 3, стор.259, [6].
Основні часи />, /> визначають на основіемпіричних залежностей дод. 2, стор.249, [6]:
/>, (1.9.8)
/>, (1.9.9)
де /> - шлях різання приобробленні площини.
/> хв.
/> хв. Тоді
/> хв.
/> хв. Звідси,
/> грн.
/> грн.
Собівартістьвиготовлення пристрою в залежності від його складності можна визначити заформулою:
/>, (1.9.10)
/> (1.9.11)
/> (1.9.12)
де n –кількість основних деталей у пристрої; приймаємо />22;/>30. Спит. — питома собівартістьпристрою на одну деталь; приймаємо />грн; /> грн.
/> грн.
/> грн.
Визначаємотехнологічну собівартість оброблення заготовки на даній операції привикористанні старого Сс та нового Снпристроїв:
/> грн.
/>грн.
Економічний ефектвід використання нового пристрою в розрахунку на річну програму випуску, грн:
/> (1.9.13)
/> грн.
Термін окупностіпристрою (в роках) визначають за формулою:
/>, (1.9.14)
де q –видатки, пов’язані з експлуатацією пристрою(ремонт, обслуговування таналагодження), у % від вартості пристрою; приймаємо q=35 %.
/> року » 5,6 місяців.
1.10Опис конструкції та роботипристрою
Креслення даногопристрою приведено у графічній частині курсового проекту (ДП. ПТСТС.083100.000.СК).
У корпусі 3пристрою для фрезерування поверхонь в розмір 15h14-0,43 мм закріпленодва пневмоциліндри 1, які закриті кришками 2 із ущільненнями 22 за допомогоюгвинтів 18 із шестигранними заглибленнями під ключ. Корпус базується на столігоризонтально-фрезерного верстату за допомогою двох напрямних шпонок 26, щоз’єднані із корпусом гвинтами 15 із шестигранним заглибленням під ключ. Докорпуса 3 зверху приєднана плита 4, яка фіксується чотирнадцятьма гвинтами 16.Кожна із двох оброблюваних деталей (зображено умовно) базується наповнопрофільний палець 19 та три опорні пальці 20, причому палець 19 та два зтрьох пальців 20 з’єднані відповідними посадками із плитою 4, а третій палець20 закріплений у стійці 5. Кожна із стійок 5 приєднана до плити 4 гвинтами 17та штифтами 27. До задньої стінки корпусу 3 за допомогою різевих з’єднаньприєднані дві вилки 7, на яких на вісях 9 закріплено два коромисла 6. Доверхнього кінця кожного із коромисел 6 за допомогою вісі 10 приєднано призму21. Від осьового переміщення коромисел 6 і призм 21 обмежують гайки 14 та шайби25. Нижніми кінцями коромисла 6 приєднані до вушок 8 за допомогою вісей 11 ізгайками 13 та шайбами 24. У свою чергу вушка 8 за допомогою різевих з’єднаньприєднані до штоків пневмоцилідрів 1 та фіксуються гайками 14. Для напрямленняштоків пневмоциліндрів 1 під час роботи та запобіганню їх передчасномузношуванню служать закріплені у корпусі 3 втулки 12. Для транспортуванняверстатного пристрою служать два рим-болти 23 У корпусі 3 передбачено місця дляприєднання штуцерів трубопроводів пневмосистеми.
Пристрій дляфрезерування поверхонь в розмір 15h14-0,43 ммпрацює таким чином. Дві оброблювані заготовки базуються за допомогою двохповнопрофільних пальців 19 і шістьох опорних пальців 20. Після цього вмикаютьпневмосистему, і повітря по трубопроводах поступає у праві порожнинипневмоциліндрів, внаслідок чого їх поршні починають переміщуватися вліво. Зарахунок переміщення поршнів пневмоциліндрів 1 починають рухатися штоки ізвушками 8, які через вісі 11 діють на нижні кінці коромисел 6. Коромисла 6,повертаючись на вісях 9 у вилках 7, здійснюють затиск заготовок за допомогоюпризм 21. Розкріплення та зняття заготовки відбувається у зворотнійпослідовності: повітря подають у ліві порожнини пневмоциліндрів, поршніздійснюють переміщення вправо, що спричиняє переміщення штоків із вушками 8;рух штоків із вушками 8викликає провертання коромисел 6 на вісях 9 упротилежний бік, і заготовки розкріплюються.
2.
2.1 Розроблення пристрою дляконтролю перпендикулярності поверхні 3 відносно отвору 6 (база Б) (згіднокреслення деталі — “Кронштейн 6464.4700.015”)
2.1.1Аналіз конструкцій контрольногопристрою та вибір раціоанльної
У практиці роботимашинобудівних підприємств виникає необхідність контролю перпендикулярностіторців, радіального й торцьового биття деталей машин відносно центральнихотворів. Такі перевірки в переважній більшості виконують на контрольнихоправках, які встановлюють у центрових бабках з індикаторами на стійках.
Дані універсальніметоди контролю мають загальний недолік: вони вимагають виконання значноїкількості трудомістких ручних операцій, пов’язаних із значними витратами часу йфізичних сил контролера.
Тому отрималипоширення спеціальні контрольні пристрої, в яких оправка встановлена в корпусіпристрою, а надіваються і знімаються лише деталі, що підлягають контролю, абооправку встановлюють в деталь, що лежить на столі, де і відбувається перевірка.Вимірні вузли є складовими частинами пристрою і закріплені або на корпусі, абона оправці.
У той же час нафінішних, викінчувальних і контрольних операціях технологічних процесівмеханічного оброблення деталей машин широко використовують самоцентрівніпристрої з гідро-пластмасою. Центрування та затиск деталей у цих пристрояхздійснюють по внутрішній або зовнішній поверхні за допомогою тонкостінноїоболонки, яка розтискається при центруванні по внутрішній поверхні абостискається при центруванні по зовнішній поверхні за допомогою гідро-пластмаси.
Оправи і патрониз гідро-пластмасою забезпечують точність центрування 0,005-0,01 мм. Висока точність центрування зумовлена тим, що розтискна сила розподіляється рівномірно повсій установній поверхні. Окрім цього, в таких оправах і патронах немаєдодаткових ланок, точність центрування яких впливала б на точність центруваннязагалом.
Спосібцентрування оброблюваних деталей за допомогою гідро-пластмаси належить донайдосконаліших стосовно точності. Проте, використання цього методу пов’язано зпевними труднощами щодо створення герметичного з’єднання втулки з корпусомпристрою. Часто заводи замість гідро-пласту застосовують машинну оливу високоїякості, створюючи герметичність з’єднання застосуванням нерухомих пасувань таякісних ущільнень.
Гідро-пластмаса(пластична маса схожа до м’якої гуми) представляє собою сполуки ряду хімічнихелементів і має високу в’язкість. Вона не просочується у зазори навіть привисоких тисках і при цьому майже рівномірно передає тиск на стінки втулки.
Для заповненняпристроїв зараз використовують три марки пластичних мас: СМ, ДМ і МАТИ-1-4.Температура плавлення гідро-пласта СМ – 140 °С, гідро-пласта ДМ – 120-130 °С, МАТИ-1-4 — 100-150 °С.
Перед заливаннямрозплавленої маси в пристрій останній нагрівають вище температури плавленнявідповідної марки гідро-пласта на 10-15 °С, що необхідно для збереження кращоїрідкотекучості маси в процесі заливання.
Рекомендованітакі температурні умови експлуатації: гідро-пласт СМ — +5 °С — +60 °С; гідро-пласт ДМ — -20 °С — +40 °С; гідро-пласт МАТИ-1-4 — -4 °С — +60 °С.
Моментпросочування гідро-пласту через зазори в рухомих спряженнях залежить відвеличини зазорів і тисків. Так, наприклад, гідро-пласт СМ через зазори 0,03;0,02 і 0,01 мм починає просочуватися під тиском відповідно 3000, 4000 і 4500МПа.
Основною деталлюсамоцентрівного пристрою є пружна втулка. Для виготовлення втулок діаметром до 40 мм застосовують сталь 40Х ГОСТ 4543-71, термооброблену до 35-40 HRC; для діаметрів понад 40 мм – сталь У7А, термооброблену до 33-36 HRC. Із легованих сталей застосовують 20ХГС, 12ХН3А ГОСТ 4543-71.
Розрахунки тавиробничий досвід свідчать, що самоцентрувальні механізми з пружною оболонкоюможна застосовувати для затиску деталей з базовими поверхнями, обробленими ненижче 9 квалітету точності.
2.1.2Розрахунокконтрольного пристрою з гідро-пластмасою
Відправні данідля розрахунку
Матеріал пружноїтонкостінної втулки – сталь 30ХГС ГОСТ 4543-71 (/> МПа,/> МПа).
Внутрішнійдіаметр центрального отвору деталі — /> мм.
Зовнішній діаметрбобишки деталі — /> мм.
Довжина втулки — /> мм.
Вибірномінального діаметра пружної втулки
Номінальнийдіаметр пружної втулки дорівнює номінальному діаметру базової поверхні деталі — /> мм. Допуск на діаметрпружної втулки призначаємо за пасуванням із зазором, приймаємо /> мм.
Визначеннядовжини тонкостінної частини втулки
Згіднорекомендацій [1] приймаємо довжину тонкостінної частини втулки рівною базовій довжиніпосадного отвору, збільшеної на 5 мм, тобто: /> мм.
Розрахунокмаксимального зазору у спряженні />.
Максимальнийзазор у спряженні /> обчислюють заформулою:
/>, (2.1.2)
де /> - максимальний внутрішнійдіаметр деталі, мм; /> - мінімальнийзовнішній діаметр втулки, мм.
/>, (2.1.3)
/>, (2.1.4)
де /> - граничне верхнєвідхилення внутрішнього діаметра деталі, мм; /> -граничне нижнє відхилення для втулки.
Згідно прийнятихосновних відхилень і квалітетів /> мм; /> мм.
/> мм.
/> мм.
/> мм.
Визначеннядопустимої пружної деформації втулки /> (збільшеннядіаметра в її середній частині). Допустиму пружну деформацію втулки /> обчислюють за формулою:
/>, (2.1.5)
де /> – коефіцієнт запасу.
/> мм.
Перевірка умови:
/> (2.1.6)
Оскільки /> мм /> /> мм, то умовазадовольняється, механізм центрує та затискає деталь.
Розрахунокпараметрів окремих елементів пружної втулки.
Товщину стінкиоболонки /> обчислюють за математичноюзалежністю:
/> (2.1.7)
/> мм.
Ширину посадногопояска /> визначають за формулою:
/> (2.7.8)
/> мм.
Приймаємо /> мм.
Радіусзаокруглення приймаємо конструктивно — /> мм.
Рекомендованувисоту робочої частини під заповнення гідро-пластмасою /> обчислюють за математичноюзалежністю:
/> (2.1.9)
/> мм.
Згіднорекомендацій [1] половину висоти порожнини виконуємо у втулці, а другу половину– у корпусі пристрою.
Решту розміріввибираємо конструктивно.
Визначеннямаксимального крутного моменту />, щопередається втулкою.
Максимальнийкрутний момент />, що передаєтьсявтулкою, розраховують за формулою:
/>, (2.1.10)
де величину /> обчислюють таким чином:
/> (2.1.11)
/> мм.
/> Н×м.
Розрахуноктиску гідро-пластмаси />, необхідного длянадійного закріплення заготовки на втулці.
Сумарний тискгідро-пластмаси />, необхідний длянадійної фіксації заготовки на втулці, обчислюють за формулою:
/>, (2.1.12)
де /> – тиск, що відповідаєпервинному контакту оболонки з деталлю, МПа; /> -тиск, що залежить від сили різання, МПа.
Тиск, щовідповідає первинному контакту оболонки з деталлю, /> при/> мм > /> мм визначають заматематичною залежністю:
/> (2.1.13)
/> МПа.
Тиск /> дорівнює нулю, оскільки вданому випадку відсутній процес різання. Тоді
/> МПа.
Визначеннядовжини контакту оброблюваної заготовки з втулкою /> вмомент, коли заготовка закріплена.
Довжину контактуоброблюваної заготовки з втулкою /> вмомент, коли заготовка закріплена, розраховують, виходячи із таких міркувань.:
Для довгих втулокпри />:
/> (2.1.14)
/> мм.
Для забезпеченняточного центрування та надійного закріплення необхідно витримувати умову:
/>, (2.1.15)
де />.
/> - умова задовольняється.
Визначеннярозмірів і ходу плунжера, що забезпечує необхідний тиск гідро пластмаси. Діаметр плунжера /> обчислюють за формулою:
/> (2.1.16)
/> мм.
Приймаємо /> мм.
Довжину робочоїповерхні плунжера /> визначають заформулою:
/> (2.1.17)
/> мм.
Спряженняплунжера з отвором в корпусі виконуємо за пасуванням — />. Хід плунжера /> розраховують заматематичною залежністю:
/>, (2.1.18)
де /> - початковий об’ємгідро-пластмаси в пристрої
/> (2.1.19)
/> см3.
/> - збільшення об’єму робочоїпорожнини за рахунок зміни діаметра втулки внаслідок деформації на величину />.
/> (2.1.20)
/> см3.
/> - об’єм, утворений зарахунок стиску гідро-пласту (0,5 % від початкового об’єму на 100 МПа тиску),тобто:
/> (2.1.21)
/> см3.
/> мм.
Розрахунок,виходячи з необхідного тиску гідро-пластмаси та діаметра плунжера, необхідногопочаткового зусилля на плунжері, />
Необхідне початковезусилля на плунжері, /> визначають заформулою:
/> (2.1.22)
/> Н » 1518 Н.
2.2Розрахунок контрольногопристрою на точність
Виходячи зтехнологічного допуску, сумарна похибка при виконанні контрольної операціїдорівнює:
/>/>, (2.2.1)
де /> - похибка розташуванняустановчих елементів; /> - похибкабазування; /> - похибка налагоджування; /> - похибка розмірногоспрацювання (стирання); /> -похибка зношування.
Похибкарозташування установних елементів /> визначаєздатність установних елементів (плоских пластин або опор) забезпечувати задануточність оброблення на протязі усього робочого циклу. Для контрольного пристроюпри відсутності значних зусиль і навантажень приймаємо />=20 мкм.
Похибку базування/> в зв’язку з використаннямоправки із гідро-пластмасою, приймаємо рівною 0, тобто />=0.
Похибканалагоджування визначається точністю вимірних елементів пристрою, приймаємо/>: = 10 мкм.
Похибказношування />= 20 мкм.
/> мкм.
Перевіряємовиконання умови: />/>(0,85…0,9)Th.
/> мкм
2.3Опис конструкції та роботиконтрольного пристрою
Креслення даногопристрою приведено у графічній частині проекту (ДП. ПТСТС. 083200.000.СК).
На повірочнуплиту2 із опорними пальцями 15 встановлюють деталь (зображена умовно). Вбазовому отворі Б деталі розмішують оправку із гідро-пластмасою 1, яказбазована на фланці 3. Орнім цього оправка 1 та фланець 3 з’єднані між собою поторцевих поверхнях чотирма гвинтами 10 із шестигранним заглибленням під ключ.На фланець 3 запресована втулка 5, на якій розміщена по посадці Н6/h5 планка 4із індикатором 13 годинникового типу у втулці 6. Для обмеження осьовихпереміщень планки служить стопорне кільце 14. Планка 4 містить двапрофрезерованих пази у двох взаємно перпендикулярних площинах. Один з цих пазівслужить для переміщення втулки 6 із індикатором 13, а другий – для фіксуваннявизначеного положення втулки 6 із індикатором 13 за допомогою гвинта 11 по різіу втулці 6. В оправці 1 розміщена гідро-пластмаса, яку подають через торцевіотвори, заглушені після цього гвинтами 9. Для створення тиску в оправці 1служить болт-плунжер 7, хід якого обмежує гвинт 12, законтрений гайкою 8 ізшайбою 16.
Працюєконтрольний пристрій таким чином. В процесі обертання болта-плунжера 7гідро-пласт деформує тонкостінну втулку оправки 1, яка центрує і затискаєдеталь. Після цього виставляють втулку 6 із індикатором 13 на визначенувідстань відносно базового отвору Б і фіксують гвинтом 11. Індикатор 13 прицьому підводять до контрольованої поверхні та виставляють на нуль. Повертаючипланку 4 з індикатором 13 на втулці 5, за відхиленням стрілки визначаютьвідхилення від перпендикулярності торця до базового отвору Б.
2.4Розроблення транспортногозасобу для транспортування оброблюваних деталей на дільниці механічногооброблення
Сучасніпідприємства серійного та масового виробництва обладнують просторовимипідвісними конвейєрами складної траси для беперевантажувального транспортуваннявантажів на протязі всього технологічного процесу. Вони практично не займаютьвиробничих площ, оскільки їх розташовують звичайно у верхній частині цехів.
Траси підвіснихконвейєрів можуть бути будь-якої складності та практично необмеженої довжинипри встановленні необхідної кількості приводів. Використовують ланцюговийпривід із зірочками або гусеничний. Широке поширення підвісні конвейєриотримали у потоковому виробництві для міжопераційних передач виробів, причомувантажі, що переміщають підвісними конвейєрами, на шляху транспортування можутьпіддавати різноманітним технологічним операціям: очищуванні у піскоструменевихкамерах, обробленню у дробоструменевих камерах, травленню у хімічних ваннах,покриттю лаком, сушінню тощо.
Підвіснийконвейєр, як правило складається із замкнутого тягового елемента із каретками,що служать для підтримування тягового елемента та приєднанню підвісок із тарою.Катки (ролики) кареток за допомогою тягового елементу переміщуються позамкнутій підвісній дорозі. У якості тягового елементу використовують ланцюги,а також стальні канати. Ходовими шляхами підвісних конвейєрів звичайно єдвотаврові балки. Внаслідок певної гнучкості ланцюга конвейєра траса підвісногоконвейєра може охоплювати значний робочий простір та обходити перешкоди нашляху траси. Рельс конвейєра звичайно підвішений до верхньої частини будинку ітому не займає виробничої площі цеху Велика протяжність підвісного конвейєра упоєднанні із його просторовою гнучкістю дозволяє обслуговувати одним конвейєромзакінчений виробничий цикл при можливості широкої автоматизації керуванняконвейєром та розподілу вантажів. Ці переваги підвісних конвейєрів зробили їхнайбільш поширеними засобами для цехового та міжцехового транспортуваннявантажів та міжопераційної передачі виробів у потоковому виробництвірізноманітних галузей промисловості.
Підвісні конвейєрив залежності від способу руху поділяють на вантажонесучі, штовхаючі тавантажотягнучі. За видом траси вони бувають горизонтальні та просторові. Увантажонесучих конвейєрах вантаж транспортують на підвісках кареток, уштовхаючих конвейєрів на ланцюгу передбачені кулачки для переміщення візків. Увантажотягнучих конвейєрів каретки з’єднані роз’ємно із штангами.
Можливість роботипідвісного конвейєра на складній трасі (у багатоповерхових цехах та між ними),мала енергоємність, легкість налагодження конвейєра до зміни технологіївиробництва, нескладність автоматизації по розподілу вантажів зробили підвісніконвейєри основним транспортом на сучасних підприємствах народногогосподарства.
Креслення даногопристрою приведено у графічній частині проекту (ДП. ПТСТС. 083300.000.СК).
Спроектованийпідвісний конвеєр складається із робочих 1 та неробочих 2 кареток, якіпереміщаються по двотавру 4 за допомогою ланцюга 3.
2.5Добір і проектування допоміжних інструментів
До допоміжногоінструменту відносяться різні типи втулок (перехідних і розрізних),подовжувачів, вставок, розточувальних оправ і борштанг, оправ для розточуваннявнутрішніх виїмок і рівців, різцетримачів, швидкозмінних патронів і перехіднихвтулок до них, плавальних патронів і компенсуючих для закріплення мітчиківтощо. Конструктивне виконання допоміжних інструментів залежить від типушпинделів силових головок, насадок і різних пристроїв. Раціональний вибір йогоконструкції багато в чому визначає продуктивність технологічного устаткування.
Конструкціядопоміжного інструменту повинна забезпечувати надійне закріплення різальногоінструменту в робочих шпинделях або супортах верстатів, швидку і легку йогозміну, можливе регулювання (підналагодження) безпосередньо на верстаті, а такожналагодження і підналагодження його на заданий розмір поза верстатом. У рядівипадків допоміжний інструмент підвищує точність механічного оброблювання ірозширює технологічні можливості металорізалного устаткування. Наприклад,борштанга з копірним пристроєм дозволяє здійснювати поперечну подачу блока єрізцем під час поздовжнього переміщення шпинделя верстата і таким чином розточуватирівці, підрізувати торці тощо. Застосування пружинних компенсаторів забезпечуєотримання точних лінійних розмірів в процесі цекування і зняття фасок незалежновід точності включення подачі. Плавальні патрони для розверток і мітчиківусувають вплив неспіввісності шпинделя і похибки індексації заготовки наточність оброблювання тощо.
При виборідопоміжного інструмента для спорядження запроектованого технологічного процесустудент повинен передусім використовувати наявні стандартні і нормалізованіінструменти (стандарт підприємства), потім широко відомі конструкціїспеціальних допоміжних інструментів. Проектувати новий спеціальний допоміжнийінструмент дозволяється лише в тому випадку, якщо стандартні конструкції незадовольняють або не забезпечують заданої точності та продуктивності.Конструкцію його слід розробляти з врахуванням максимального зменшенняосновного і допоміжного часу, простоювання устаткування під час заміни таналагодження різального інструмента, розширення технологічних можливостейверстатів і більш повнішого використання їх потужності.
В сучаснихбагатоінструментальних налагодженнях різальний інструмент використовуєтьсяразом з допоміжним (блок інструменту). Блокове інструментальне спорядженнядоцільно застосовувати в умовах великої концентрації різальних елементів ізакріплення блоку за допомогою швидкодійних пристроїв. Інструменти з механічнимзакріпленням багатогранних твердосплавних пластинок також є блоками. Так,наприклад, різець з механічним кріпленням твердосплавної пластинки (різальнийінструмент) н держаку з пристроєм для закріплення цієї пластинки (допоміжнийінструмент) є блоковим спорядженням.
Технологічнеспорядження (у тому числі і допоміжний інструмент) треба проектувати зврахуванням резерву точності. Так, наприклад, якщо точність виготовлюваноговиробу характеризується величиною А, розрахункова точність дляпроектування спорядження повинна складати приблизно 60 – 70% цієї величини.
/> />
Рис. 2.4.1.Спеціальна хитна головка дляодночасного двостороннього розточування фасок
Отже технологічнеустаткування і технологічне спорядження повинні забезпечувати резерв точностіне менше 30 — 40%.
Для ілюстрації нарис. 12.19 наведена конструкція спеціальної коливної головки, призначеної дляодночасного двостороннього розточування фасок кривошипної головки шатуна вавтоматичній лінії. Влаштована вона таким чином. В паз корпуса 2вмонтовано хитний на осі 6 тримач 7, до передньої частини якого закріпленийрізцетримач 1. Задня частина тримаючи закінчується півциліндричним хвостовиком(розріз Г- Г) зі вставленим в ньому пальцем 4. Подача оправи з різцямиздійснюється косим пазом (кут 15°) повзуна 3. Величина ходу різццевоїоправи обмежується двама регулювальими упорами 5, закрученими в держак.
Цикл роботиголовки такий. В початковому положенні держак стоїть на верхньому упорі 5, аковзун 3 займає крайнє ліве положення. В такому положенні здійснюєтьсяшвидке підведення стола до упора і витримка на ньому. Різцева оправа при цьомувходить в отвір шатуна. Автоматично вмикається головка і подача повзуна вправо.Коли нижній упор держака притиснутий до опори, робочий хід різцевої оправизавершений. Ковзун з пришвидшеним ходом переміщається вліво і ставить держак 7на верхній упор. Вимикається обертання головки і хід повзуна. Стіл верстата нашвидкому ході відводиться в початкове положення.
Застосуваннятакої головки в автоматичній лінії дозволяє позбавитись операції встановленнязаново шатунів і таким чином скоротити лінію на один верстат. Застосування якрізального інструменту багатогранних неперезагострювальних твердосплавнихпластинок з механічним закріпленням (блок інструменту) також скорочує домінімуму допоміжний час на заміну і налагодження різального інструмента.
Конструкціяспеціального допоміжного інструмента виконується у вигляді складальногокреслення без деталювання в чіткій відповідності з чинними стандартами ЕСКД.Масштаб креслень витримується як М1:1. Специфікація складається на форматі А4 застандартом ГОСТ 2108-68 і поміщається в пояснювальну записку. Проектуванняведеться з максимальним застосуванням нормалей і стандартів на деталіпристроїв, елементи різальних інструментів тощо. В записці пояснення наводитьсяповний розрахунок на міцність особливо навантажених деталей і розрахунокточності пристроїв. Дається короткий опис пристрою і експлуатації допоміжнихінструментів.
/>
Рис. 2.4.2. Ескіз до розрахунку точності оправи
Література
1. МельниковГ.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов. – Москва:Машиностроение, 1990. – 352 с.
2. КанарчукВ.Е., Токаренко В.М., Балабашов А.Н. Основы проектирования и реконструкциимеханических цехов и участков машиностроительных и ремонтных производств. – Киев:Вища школа, 1988. – 224 с.
3. Справочниктехнолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. В.М. Кована. – Москва:Машгиз, 1963. – 887 с.
4. БожидарнікВ.В, Григор’єва Н.С., Шабайкович В.А. Технологія виготовлення деталей виробів:Навчальний посібник. – Луцьк: Надстир’я, 2006. – 592 с.
5. Вибірметодів отримання заготовки та їх техніко-економічне обґрунтування. Методичнівказівки та завдання для виконання практичних занять з дисципліни “Технологічніметоди виробництва заготовок деталей машин” для студентів спеціальності7.090202 “Технологія машинобудування” усіх форм навчання / Укладачі: Кук А.М.,Кирилів Я.Б. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2005. – 42 с.
6. Размерныйанализ технологический процессов обработки / И.Г. Фридлендер, В.А. Іванов, М.Ф.Барсуков, В.А, Слуцкер; Под общ.ред. И.Г. Фридлендера. – Ленинград:Машиностроение, 1987. – 141 с.
7. Нормуваннятехнологічних процесів складання. Методичні вказівки до практичного заняття здисципліни “Технологія машинобудування” для студентів спеціальності 1201“Технологія машинобудування” усіх форм навчання / Укладач: Литвиняк Я.М. –Львів: Вид-во Держ. ун-ту “Львівська політехніка”, 1996. – 41 с.
8. Общемашиностроительныенормативы режимов резания и времени для технического нормирования. – Москва:Машгиз, 1965.
9. Общемашиностроительныенормативы времени вспомогательного времени и времени на обслуживание рабочегоместа на работы, выполняемые на металлорежущих станках. Массовое производство.– Москва: Машиностроение, 1974. – 136 с.
10. Общемашиностроительныенормативы времени на слесарно-сборочные работы при сборке машин (массовое икрупносерийное производство). – Москва: ЦБПНТ, НИИТ, 1973. – 148 с.
11. Общемашиностроительныенормативы времени на слесарно-сборочные работы. Серийное производство. –Москва: Машгиз, 1964.
12. Технологичностьконструкции изделия: Справочник / Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волкови др.; Под общ. ред. Ю.Д. Амирова. – Москва: Машиностроение, 1990. – 768 с.
13. Справочникмашиностроителя. В 6-и т. Т.5 / Под ред. Э.А. Сателя. – Москва: Машгиз, 1956. –760 с.
14. Справочниктехнолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. В.М. Кована. – Москва:Машгиз, 1963. – 726 с.