Министерство Общего иПрофессионального Образования РФМосковская Государственная Академия
Приборостроения иИнформатики
Кафедра:«Технологической Информатики и Технологии Машиностроения»ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Красчетно-графической работе
Тема:«Проектирование технологической оснастки»
Студент БакачёвА.И.
Шифр 96009
Специальность 1201
Руководитель ЕршовА.А.
УКП Стромынка
Москва, 2000 г.
Министерство Общего иПрофессионального Образования РФМосковская Государственная Академия
Приборостроения иИнформатики
Кафедра:«Технологической Информатики и Технологии Машиностроения»ЗАДАНИЕ
Студент БакачёвА.И.
1. Расчетно-графическая работа — Проектирование станочныхприспособлений
2. Срок сдачи работы — _________________________
(дата)
3. Исходные данные — согласно методическим указаниям.
4. Перечень графического материала – чертеж приспособления,1 лист формат А1
Руководитель: ____________________________ / Ершов А.А. /
Задание принято: _________________________
(дата)
Студент: ________________________________
(подпись)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3 РГР-2068757-1201-МТ8-00
Разраб.
Бакачёв А.И.
Провер.
Ершов А.А.
Т. Контр.
Н. Контр.
Утверд.
Расчетно-пояснительная
записка
Лит.
Листов
19
Реценз.
Масса
Масштаб
Введение
4
1. Проектирование станочного приспособления
5
1.1. Техническое задание
5
1.2. Последовательность и этапы при проектировании станочных приспособлений
6
1.3. Выбор и обоснование системы станочного приспособления
7
2. Выбор способа установки заготовки в станочном приспособлении
8
2.1. Выбор схемы базирования
8
2.2. Предварительная оценка точности обработки
11
2.3. Окончательный точностной расчет.
13
3. Силовой расчет приспособления.
14
3.1 Схема силового замыкания
14
3.2. Схема применяемого пневмоцилиндра
17
4 Технико-экономическое обоснование применения станочного приспособления
18
Литература
19
Приложения:
чертеж детали (А4)
чертеж приспособления (формат А1)
спецификация (формат А4)
МГАПИ, МТ-8
УКП Стромынка
МГАПИ, МТ-8
УКП Стромынка
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4 РГР-2068757-1201-МТ8-00
Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана стехническим перевооружением и модернизацией средств производства на базеприменения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение,подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизациясредств производства неизбежно включают процессы проектирования средствтехнологического оснащения и их изготовления.
В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляютстаночные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:
1.
2.
3.
4.
В зависимости от вида производства технический уровень и структурастаночных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного производствав большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления. Специальныестаночные приспособления имеют одноцелевое назначениедля выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали.Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при исполнении. В условияхединичного и мелкосерийного производства широкое распространение получиласистема универсально-сборных приспособлений (УСП), основанная на использованиистандартных деталей и узлов. Этот вид приспособлений более мобилен в частиподготовки производства и не требует значительных затрат.
Создание любого вида станочных приспособлений, отвечающих требованиямпроизводства, неизбежно сопряжено с применением квалифицированного труда. Впоследнее время в области проектирования, станочных приспособлений достигнутызначительные успехи. Разработаны методики расчета точности обработки деталей в станочных приспособлениях, созданыпрецизионные патроны и оправки, улучшены зажимные механизмы и усовершенствованаметодика их расчета, разработаны различные приводы с элементами, повысившими ихэксплуатационную надежность.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5 РГР-2068757-1201-МТ8-00
1.1. Техническое задание
Спроектировать установочно-зажимное приспособление поддетали типа «Валы» дляоперации сверление отверстия на вертикально-сверлильном станке модели 2Н118А вусловиях серийного производства;
-
диаметры: Dmin = 20мм, Dmax= 40мм
-
mmax =1.5кг
-
диаметр отверстия 10H14, глубина 35H14, фаска на глубину 5H14 под углом 60°,соосность 0,1мм
-
- Nг = 9000шт
-
1.2.Последовательность и этапы при проектировании станочных приспособлений.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
РГР-2068757-1201-МТ8-00
Техническое задание на проектирование станочногоприспособления
Анализ исходных данных для разработки технического проекта
Выбор и обоснование системы станочного приспособления
Критерий выбора — зона рентабельности применения системы станочногоприспособления
Выбор баз и способа установки заготовки на разрабатываемой операции
Определение и анализ погрешности базирования Eб
Определение погрешности закрепления – Ез
Анализ и оптимизация теоретических схем базирования
Схема силового замыкания детали
Определение погрешности
базирования (Еб) для выбранной схемы установки
Выбор точки приложения и направления зажимных сил
Анализ возможных схем установки детали на операции
Выбор конструкции и расположения опорных (установочных) элементов приспособления.
Анализ размерных связей при различных схемах базирования
Расчет погрешности закрепления Ез = С1 * q0.5* (C2+ kRa)
Оптимизация схемы базирования. Расчет Еб
Выбор способа установки приспособления на станке
Осуществляется привязка станочного приспособления к системе координатстанка
Оценка (расчетная) погрешности установки Е = ÖE12+ E22
Оценка (расчетная) допуска на исполнительный размер [бp] £[бт]
Выбор направляющих элементов для инструмента
Разработка компоновочной схемы приспособления
Расчетная часть проекта
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
РГР-2068757-1201-МТ8-00
Система станочного приспособления определяется по зонерентабельности, через коэффициент загрузки приспособления.
Кз = Тш.к. – Nг – КЗО / Fд (2.3)
где Тш.к. –штучно-калькуляционное время выполняемой операции
Тш.к. =3,8мин
Nг — годовая программа выпуска
Nг= 1500шт.
N =6
N — число деталей в группе
N = 6
Fд — действительный годовой фонд времени
Кз = 3,8 — 1500 ´ 6 / 4015 — 60 = 0,14
по ГОСТ 14.305-73 с таким коэффициентом загрузкицелесообразно применять приспособления УНП.
УНП — универсальное наладочное приспособление. К этой группеприспособлений относятся приспособления, состоящие из постоянной части исменных наладок. С помощью УНП заготовка устанавливается с такой же точностью ибыстротой, как и при использовании дорогостоящего специального приспособления,следовательно, УНП выполняет функции специального приспособления при меньшихудельных затратах
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
РГР-2068757-1201-МТ8-00
2.1. Выбор схемы базирования.
Анализируя техническое задание, эскиз детали под выполняемуюоперацию из ГОСТа 21495-76 выбираем теоретическую схему базирования и из ГОСТа31107-81 возможные схемы практической реализации.
Так как одним из пунктов технического задания являетсязаданная соосность 0,1мм, то возможность ее выдержки возможна только по третьейсхеме базирования.
Практическая схема базирования детали «Вал» дляоперации ''Сверление''.
1. Т1, Т2, Т3 обозначены технологические(установочные) базы.
2. И обозначена измерительная база.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
РГР-2068757-1201-МТ8-00
Схема базирования детали на операции ГОСТ 21495-76
и исполнительные размеры на операцию
1, 2, 3, 4 – скрытая двойная направляющая база
5 – опорная технологическая база
6 – скрытая опорная технологическая база
Характеристика установочных (базирующих) поверхностей.
Поверхности 1 и 2 выполнены по квалитету f9 и имеют шероховатость Ra = 2.5мкм. Торец3 выполнен по квалитету h14,Rz= 20мкм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
РГР-2068757-1201-МТ8-00
Схема №1
Схема №2
Схема№3
Расчет погрешности базирования на исполнительных размерах.
Eбl= da= 1мм
Eбl1= da= 1мм
Eбa= 0
т.к. установочные и измерительные базы для размеров lиl1 несовпадают.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
РГР-2068757-1201-МТ8-00
В процессе обработки заготовки возникают отклонения отгеометрических форм и размеров, заданных чертежом и техническим заданием,которые должны находиться в пределах допусков, определяющих наибольшиедопустимые значения погрешностей размеров и формы заготовки или детали
Схема установки детали «Вал» с исполнительными иустановочными размерами для операции «Сверление».
Исполнительные размеры:
d =10Н14(+0.86), 1 = 5h14(+0.30)
h = 35h4(+0.62)
Установочные размеры:
D2= 28.4f9(), D1= 28.4f9
L = 208h4(-1),l2 = 64h14(-0.74)
1з= 34h14(-0.62), l4 = 24h14(-0.52)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
РГР-2068757-1201-МТ8-00 h14(+0.3).
Погрешность установки заготовки Еувозникает при установке в приспособлении и складывается из погрешностейбазирования Еб и погрешности закрепления Ез.
Еу = ÖЕб2+Ез2,мм (2)
Погрешность Ебвозникает когда технологическая база и измерительная не совпадают.
Следовательно, Еб1 = б1 = 1мм.
Погрешность закрепления Ез= 0, т.к. сила зажима будет направлена перпендикулярно поверхности установочныхэлементов, т.е. перпендикулярно выполняемому размеру
Еу = 0 + 1 = 1мм.
В момент касания поверхности заготовки, автоматическивключается рабочая подача и производится сверление на глубину настроеннуюпредварительно кулачком. Но так как операция выполняется навертикально-сверлильном станке 2Н118А, а в паспорте станка указано, что глубинасверления настраивается кулачком, т.е. то что Еб= 0 на точность получения заданного размера не влияет, значит погрешностьустановки можно условно принять Еу = 0.Для расчета допуска на размер 1 воспользуемся формулой:
бр = Еу + ÙН + W (2.2)
где Еу = 0, погрешность установки
W =2,5мкм — экономическая величина, характеризующая точность обработкиустановочных поверхностей
ÙН- погрешность настройки
ÙН= 0,1бт (2.2)
где бт — допуск нарассчитываемый размер
бт = 0,3мм
ÙН= 0,1 ´ 0,3 = 0,03мм
бр = 0 + 0,03 + 0,0025= 0,0325мм
бр £0,3бз — условие правильности выбора схемыбазирования.
бр = 0,0325 £ 0,09 = бз
Вывод схема базирования выбрана верно.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
РГР-2068757-1201-МТ8-00
Суммарную погрешность обработки найдем по формуле:
Ùå= 1.73 ´ÙH + 1.73 ´Ùи+ 1.73 ´Ùд + ÖEб2+ Ед2 + Ест2
где Ùи — погрешность, связанная с размерным износоминструмента
Ùи= 0,02мм
Ùд — погрешность, связанная с температурной и упругойдеформацией СПИД
Ùд = 0,015мм
ÙН- погрешность, связанная с настройкой инструмента