Проектирование конструкции станочного приспособления для обработки детали «Вал»

 

Расчет промежуточных припусков и допусков ступенчатой заготовки, полученной методом горячей объемной штамповки на молотах, прессах и горизонтально-ковочных машинах ведут по ступени, к которой предъявляют высокие требования по точности, качеству поверхности, отклонению расположения.

Маршрут обработки поверхности          Ø25е8:

- точение черновое,

- точение чистовое,

- шлифование

1 Расчет припусков на  черновое точение.

При обработке цилиндрических заготовок минимальную величину припуска определяют на диаметр по формуле:

 

1.1Элементы припуска Rzi-1 и hi-1 для поковок, изготовляемых штамповкой

определяют по массе заготовки.

 

Rzi-1=Rz=160мкм  hi-1=200мкм  [1, табл.12 с.186]

 

(если заготовка получена литьем  см.табл.6-10 с.182-185) данные заносят  в графу 2,3

1.2 Суммарное отклонение расположения поверхностей, возникшее на предыдущей операции при обработке заготовки в патроне для наружной поверхности определяют по формуле[1, форм.31,с.187]:

где - изогнутость оси (кривизна стержня)

- смещение оси фланца относительно  оси стержня

         

 При консольном креплении кривизна стержня:

                                                                   ,

где - величина предельного отклонения относительно оси детали, приходящаяся на 1мм длины стержня,

L – расстояние от сечения, для которого определяют величину отклонения до места крепления заготовки, мм.

При консольной обработке заготовки L<Lз, при обработке в центрах L<0.5Lзаг,

где Lзаг – общая длина заготовки, мм: Δк = 8мкм/мм         [1,т.19,с.187]

 

             

                                                   

Смещение оси фланца относительно оси стержня:

 

=0.5мм=500мкм                           [1, т.20, с.187]

 Суммарное отклонение:

Данные заносят в графу 4.

1.3 Погрешности установки при черновом точении:

 

 

где Еб – погрешность базирования;

          Езак – погрешность закрепления;

           Епр – погрешность приспособления.

 

Епр в расчетах можно не учитывать в виду ее малой величины. Еб зависит от схемы базирования (Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т.-Т1/ Под редакцией Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова. М: Машиностроение, 1984 )

Заготовка устанавливается в патроне и имеет место погрешность центрирования:

Где  Tdi-1- допуск на диаметральный размер базы заготовки, мм

При Tdi-1>1, величину погрешности центрирования рассчитывают по формуле:

Базой заготовки служит фланец 100мм.

Величина допуска на диаметральный размер заготовки для поковки нормальной точности, масса заготовки 1.5кг, группа стали М1 (углеродистая сталь с содержанием углерода до 0.45% и до 2% легирующих элементов), степень сложности С1.

1.4 Минимальный расчетный припуск  на черновое точение:

 

2 Расчет припуска на  чистовое точение.

2.1Элементы припуска  Rzi-1 и hi-1 штампованных поковок после механической обработки (черновое точение h12)

Rzi-1=50мкм   hi-1=50мкм   [1, табл.25, с.188]

2.2 Суммарное отклонение расположения  заготовки после чернового точения:

где Ку – коэффициент уточнения,

- кривизна заготовки

Ку=0.06 [1,табл.29, с.190]

2.3 Остаточная погрешность установки при чистовом точении:

Е2=Ку*Е1+Еб2

Так как черновое точение и чистовое производятся в одной установке, то Еб2=0

Е2=0.06*450=27мкм

2.4 Минимальный припуск  на чистовое точение:

3 Расчет припуска на шлифование

1. Элементы припуска Rzi-1 и hi-1 после чистового точения

Rzi-1=25мкм   hi-1=25мкм [1, табл.25, с.188]

Примечание: если деталь подвергается термообработке, то поверхностный слой должен быть сохранен. В этом случае значение hi-1=25мкм в графу 3 не заносят.

2. Суммарное отклонение расположения поверхности определяется как остаточное отклонение расположения заготовки после чистового точения.

Ку=0.04 [1,табл.29, с.190]

                                

 

3.3Погрешность установки при  шлифовании:

Еу=30мкм [1,табл.12,с.41]

3.4 Минимальный припуск на  шлифование:

4 Расчетный минимальный  размер по переходам:

- шлифование   dр3=24,927мм

- чистовое точение  dр2=24,927+0,160=25,087мм

- черновое точение  dр1=25,087+0,294=25,381мм

- заготовка   dрзаг=25,381+2,285=27,666мм

5 Принятый (округленный) минимальный  размер:

- шлифование   dр3=24,927мм

- чистовое точение  dр2=25,09мм

- черновое точение  dр1=25,38мм

- заготовка   dрзаг=27,67мм

6 Принятый максимальный размер по переходам:

- шлифование   dр3=24,927+0,033=24,96мм

- чистовое точение  dр2=25,09+0,13=25,22мм

- черновое точение  dр1=25,38+0,21=25,59мм

- заготовка   dрзаг=27,67+1,8=29,47мм

7 Предельный минимальный  припуск по переходам:

- шлифование   25,09-24,927=0,163мм

- чистовое точение  25,38-25,09=0,29мм

- черновое точение  27,67-25,38=2,29мм

         2,743мм

8 Предельный максимальный  припуск по переходам:

- шлифование   25,22-24,96=0,26мм

- чистовое точение  25,59-25,22=0,37мм

- черновое точение  29,47-25,59=3,88мм

          4,51мм

9 Проверка:

1800-33=1767мкм

4.51-2.743=1.767мм=1767мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Обоснование выбора баз.

 

010.Фрезерно-центровальная

Для более удобного закрепления детали , для последующих операциях

Штангенциркуль ШЦЦ-Т-I-250-0,01 ГОСТ 166-89

Горизонтально-фрезерный широкоуниверсальный консольный станок 6Р81Ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

015. Токарно-винторезная

Удобно для точении детали

Штангенциркуль ШЦ-Т-I-150-0,05 ГОСТ 166-89

Токарно-винторезный станок 16К20

020. Токарно-винторезная

Удобно для точении детали

Штангенциркуль ШЦ-Т-I-150-0,05 ГОСТ 166-89

Пробка ГОСТ 17757-72

Токарно-винторезный станок 16К20

 

025. Горизонтально-фрезерная

Удобно для обработки паза

Глубиномер Г И-100 ГОСТ 7661-67

Горизонтально-фрезерный широкоуниверсальный консольный станок 6Р81Ш

030. Кругло-шлифовальная

Удобно для шлифования поверхностей

Микрометр МРИ 2000-0,01 ГОСТ 4381-87

Круглошлифовальный станок 3У12В

 

 

 

 

 

 

 

035. Кругло-шлифовальная

Удобно для шлифования поверхностей

Микрометр МРИ 2000-0,01 ГОСТ 4381-87

Круглошлифовальный станок 3У12В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.3. Расчет режимов резания  и норм времени.

 

015.Токарно-винторезная.

 

Подрезать торец начерно.

1.Определяем глубину резания

t=1 мм;

2.Выбираем величину подачи.

So=0,45 мм/об (стр.38)

So=0,45*1,15 (инструмент Т5К10) = 0,49 мм/об ;

Корректируем величину подачи по паспорту станка :

Soпасп.=0,5 ; (При черновой обработке берем ближайшую большую по паспорту станка )

3.Выбираем скорость резания.

V=185 м/мин ;

V=185*0,85(инструмент Т5К10)=157,25  м/мин ;

4.Рассчитываем частоту вращения  шпинделя.

n=1000*157,25/3,14*36=1391 об/мин ;

Корректируем величину подачи по паспорту станка :

nпасп.=1250 об/мин (При черновой обработке берем ближайшую меньшую по паспорту станка )

5.Рассчитываем действительную скорость резания.

Vд.=3,14*36*1250/1000= 141,3м/мин

6.Рассчитываем основное (машинное) время.

То=146/0,5*1250=0,18 мин

 

035.Круглошлифовальная

 

1.Вращение шлифовального круга.

Vкр.=3,14*600*1285/1000*60=40,3 м/с

2.Определяем частоту вращения  детали.

nз=1000*14,06/3,14*14=319,8 мин

3.Поперечная подача круга.

Sх=0,005 мм/ход

4.Возвратно-поступательное перемещение  стола с заготовкой.

Sо=0,3*63=18,9 мм/об

5.Скорость движения продольной  подачи.

Vsпрод.=18,9*320/1000=6 м/мин

6.Определяем мощность на резания.

7.Проверка мощности.

Nшп.=7,5*0,8=6 кВт

Nрез.≤Nшп.

5,5≤6

8.Основное время.

То=(28*0,2/320*18,9*0,05)*1,4=0,02 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Техника безопасности  и охрана окружающей среды.

Опасности в работе на фрезерном станке:

1. Ранение рук и пальцев. 
2. Перелом локтевой кости. 
3. Заматывание волос оправкой фрезы и скальпирование. 
4. Поражение глаз отлетающей стружкой при обработке хрупких металлов. 
Но, кроме указанных, возможны и другие несчастные случаи, характерные для работы на металлорежущих станках.

До начала работы на фрезерном станке:

1. Одеть и привести в порядок  свою спецодежду: 
а) застегнуть обшлага рукавов на пуговицы; 
б) спрятать волосы под берет, косынку, завязанную без свисающих концов; 
в) надеть защитные очки. 
2. Осмотреть станок и проверить его исправность на холостом ходу; проверить, на месте ли все ограждения и исправны ли они. 
3. Проверить исправность рабочего и вспомогательного инструмента. 
4. Проверить исправность защитного заземления.

Во время работы на фрезерном станке:

1. Установить и надежно укрепить  фрезу и обрабатываемую деталь. 
2. Не класть ничего на станок и не облокачиваться на него. 
3. Не отвлекаться во время работы посторонними делами и разговорами. 
4. Пользоваться только исправными инструментами. 
5. Не хватать ремень, фрезу, работающие части станка. 
6. Не убирать стружку руками, а пользоваться для этого щеткой и др. инвентарем. 
7. Не тормозить станок руками нажимом на ремень или шкив. 
8. Нельзя работать на станке со снятыми ограждениями. 
9. Нельзя отлучаться от станка, не остановив его предварительно.

Требования безопасности в аварийных ситуациях при работе на фрезерном станке:

1. В случае поражения током  пострадавшего надо любым способом  немедленно освободить от действия  тока, обесточить оборудование инструментом с изолированной ручкой. 
2. При освобождении пострадавшего от воздействия тока не прикасаться к нему оголенными руками. 
3. О случившемся немедленно сообщить администрации. Если пострадавший потерял сознание и отсутствует дыхание, то до прибытия скорой медицинской помощи нужно сделать ему искусственное дыхание. 
4. При любых способах искусственного дыхания необходимо соблюдать следующие правила: 
а) обеспечить приток свежего воздуха; 
б) освободить пострадавшего от всякой одежды, стесняющей дыхание; 
в) проверить, нет ли каких-либо инородных предметов, которые могут закрыть отверстие гортани и механически препятствовать дыханию. 
5. В случае загорания электрооборудования необходимо: 
а) если оборудование под действием тока, тушить огнетушителем ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8 или сухим песком; 
б) обесточенное оборудование тушить песком или огнетушителем ОП-5; 
в) сообщить о загорании по телефону 01.

После окончания работы на фрезерном станке:

1. Остановить фрезерный станок. 
2. Удалить стружку со станка и вытереть тщательно его и инструмент. 
3. Привести в порядок рабочее место. Смазать станок. 
4. Сдать учителю станок и рабочее место. 
5. Привести себя в порядок.

Охрана окружающей среды на предприятии

Основными условиями для улучшения экологии в стране являются: рациональное использование, охрана и трата запасов природного резерва, обеспечение безопасности экологии и противорадиационные меры, повышение и формирование экологического мышления у населения, а также контроль над экологией в промышленности. Охрана окружающей среды на предприятии определила ряд мероприятий для снижения уровня загрязнений, вырабатываемого предприятиями:

• Выявление, оценка, постоянный контроль и ограничение выброса вредных элементов в атмосферу, а также создание технологий и техники, охраняющих и сберегающих природу и ее ресурсы.
• Разработка правовых законов, направленных на охранные меры окружающей среды и материальное стимулирование выполненных требований и профилактики комплекса природоохранных мероприятий.
• Профилактика экологической обстановки путем выделения специально отведенных территорий (зон).

Помимо экологической безопасности объекта (охрана окружающей среды на предприятии) не менее важна и безопасность жизнедеятельности (БЖД) на предприятии. В это понятие включен комплекс организационных предприятий и технических средств для предотвращения отрицательного воздействия производственных факторов на человека. Для начала все работники предприятия прослушивают курс по технике безопасности, который инструктирует непосредственный начальник или работник по охране труда. Помимо простой техники безопасности рабочие должны также соблюдать ряд правил по техническим требованиям и нормативам предприятия, а также поддерживать санитарно-гигиенические нормы и микроклимат на рабочем месте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основные источники:

Список литературы

1. Ермолаев В. В.

Технологическая оснастка: учебник для студ.учреждений сред.

проф.образования/ В.В. Ермолаев.- 2-е изд.-М.: Издательский центр

«Академия», 2013

Дополнительная:

Учебники и учебные пособия

2. Блюменштейн В. Ю., Клепцов А. А.

Проектирование технологической оснастки: Учебное пособие. 2-е изд., испр. И

доп. – СПб.: Издательство «Лань», 2011