Проектирование приспособления для сверления отверстия под резьбу G1-B

 

 

Введение

          Технологическая оснастка –совокупность всех орудий производства, необходимых на предприятии для изготовлениявыпускаемыхизделий.

Классификация приспособлений по целевомуназначению:

1. Приспособления для установки и закрепления заготовок на станках;
2. Приспособления для установки и закрепления инструмента;
3. Контрольные приспособления для проверки точности заготовок, деталей и узлов машин;
4. Сборочные приспособления для узловой и общей сборки изделия, для соединения деталей и изделий;
5. Приспособления для захвата, для перемещения заготовок большого веса и собираемых изделий.

 

Классификация по степеням специализации:

1. Универсально-сборочные;
2. Сборно-разборные;
3. Универсально-наладочные;
4. Универсально - безналадочные;
5. Специализированные наладочные;
6. Неразборные специальные.

 

 

 

 

 

Структура приспособлений:

1. Установочные элементы – для ориентации заготовки в пространстве;
2. Зажимные элементы – для обеспечения надёжного контакта базовых поверхностей заготовки с установочными элементами;
3. Силовые приводы – для воздействия зажимных элементов на закрепляемые заготовки с данным усилием в определённом направлении;
4. Элементы для определённого положения силы направления инструментов – для установки, направления инструментов, обеспечения заданной траектории их перемещения;
5. Вспомогательные устройства и элементы – для расширения технических возможностей, повышения быстродействия, удобство управления и обслуживания.

     Цель курсового проекта заключается в разработкетехнологическогопроцесса изготовлениядетали  «Корпус».

 

 

1. Теоретическая часть

 

1. Анализ чертежа детали, выбор конструкторских баз

Для проектирования технологическогопроцесса не обходимо проанализировать рабочий чертёж детали.

Рабочий чертёж детали имеет размеры всех поверхностей, которые указаны с допусками на их выполнение. На чертеже проставлены размеры скруглений, шероховатости обрабатываемых поверхностей, квалитеты точности.

Базовые поверхности имеют шероховатость 12,5; 3,2 и 1,6 мкм. Самая высокая точность на чертеже–девятыйквалитет. Размеры, у которых точность не указана, выполнены по 12 квалитету, неуказанная шероховатость– 12,5 мкм.

Анализ чертежа детали помогает нам выделить наиболее ответственные поверхности, определить окончательный вид обработки, определить базы.

Устанавливаем  тип производства. Тип производствавлияет на построение технологических процес сов изготовления изделий и организацию работы на предприятии.

Выбираем тип производства по программевыпуска по таблице 9.1 стр.209  учебника Л.В. Лебедева «Технологиямашиностроения». При массе 2,4 килограммов и годовом выпуске десять тысяч штук. Тип производства–массовый.

 

 

 

 

 

 

2. Выбор заготовки, выбор технологических баз.

 

Способ изготовления заготовки во многом определяется назначением, материалом, формой и размерами детали, программами и сроками выпуска, технологическими возможностями заготовительных цехов, соображениями экономического характера и прочими факторами.

По годовой программе выпуска, которая равна две тысячи штук мы выбираем способ изготовления заготовки отливка в песчано-глинистые формы.

Выбор технологических баз тесно связан с построением маршрута обработки заготовки.  При этом следует стремиться к более полному соблюдению принципа совмещения баз. В это случае погрешности базирования равны нулю и повышается точность обработки.

1, 2, 3 – это установочные базы, которые лишают заготовку трёх степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

4 – направляющая база лишает заготовку двух степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси.

5 – опорная база лишает заготовку одной степени свободы – поворота вокруг оси.

 

 

 

2. Технологическая часть

 

1. Разработка маршрутного технологического процесса.

Таблица 2. Маршрутный технологический процесс.

 

Операция	Наименованиеоперации	Содержаниеоперации		Оборудование	Оснастка
005	Фрезерная	1. Фрезеровать поверхности выдерживая размеры 84±0,2 мм   2. Фрезеровать поверхности выдерживая размеры 277 мм Ra 3,2		Вертикально фрезерный станок 6М13П	Цилиндрическая фреза из твердого сплава Т15К6.
010	Сверлильная Установ А             Установ Б		1. Сверлить 4 отверстия выдерживая размер ∅18 мм 2. Сверлить 2 отверстия выдерживая размер ∅14 мм   Переустановить деталь;   3. Сверлить отверстие ∅30 мм Развертывать отверстие выдерживая размеры ∅30,75	Вертикально-сверлильный станок 2Н155Ф2	Приспособлениеспециальное СверлоспиральноеÆ11мм ГОСТ 10903-77 Сверло спиральное ∅30 мм ГОСТ 10903-77
	Расточная Установ А         Установ Б		1.Растачивать 2 отверстия ∅70 мм выдерживая размеры 76±0,08 мм   Переустановить деталь;   2.Растачивать отверстие ∅112 мм 3 Растачивать отверстие ∅122 мм	Горизонтально-расточной станок 2620А	Резец расточной гост 9795-84
015	Контрольная		Проверитьразмеры на соответствие с рабочимчертежом	Контрольныйстол	Штангенциркуль ШЦ1 ГОСТ 166-88

 

 

 

 

2. Разработка предшествующей и заданной технологической операции

Заданной операцией является сверление отверстия под резьбу G1-B.

Операционная карта на заданную операцию

Операция	015 Сверлильная
Оборудование	Станок вертикально сверлильный 2Н135
Переходы	Содержание переходов
1	Сверлить отверстие ∅30 мм., выдерживая размер 84 мм.
Приспособление	Наименование
1	Специальное приспособление
Режущий инструмент	Наименование
1	Сверло спиральное ∅30мм ГОСТ 10903-77
Измерительный инструмент	Наименование
1 2	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,5 ГОСТ166-89; Микрометр МК50 ГОСТ 6507-90;

 

Рассчитываем режимы резания для сверления отверстий ∅30мм. Выбираем сверло спиральное с режущей кромкой из быстрорежущей стали, диаметр сверла ∅11мм 2301-3587 ГОСТ 10903-77.

Скорость резания рассчитываем по формуле:

,м|мин.                         (1)

где, Сv–постоянная учитывающая режимы резания;

m; ; ;; –показатели степеней;

D–диаметр сверла;

T–стойкость сверла;

t–глубина сверления;

S–подача;

- общий поправочный коэффициент  на скорость резания.

Определяем глубину резания при сверлении по формуле:

                                       (2)

где, D– диаметр сверла

D=30мм

Подставляем численные значения в формулу 2

 мм

Определяем подачу для обработки стали с пределом прочности, σв≤80кг/мм2, при сверлении инструментом ∅30мм подача S=0,3мм|об [1, стр.84 табл.27]

Определяем стойкость сверла при диаметре сверла 11мм [1, стр.85 табл.29]

T=45мин

Определяем значения постоянной Сv и показателей степени [1, стр.85 табл.28]

; ; ; ; m=0,2

Общий поправочный коэффициент находиться по формуле:

                                (3)

где, – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

–коэффициент учитывающий инструментальный материал;

–коэффициент учитывающий глубину просверливаемого отверстия.

                                  (4)

Для стали углеродистой коэффициент=1, показатель степени при сверлении =0,9 [1, стр.80 табл.10].

Подставляем значения в формулу 4:

 

Для обработки конструкционной стали режущей частью сверла Р18 коэффициент, учитывающий инструментальный материал

 

Подставляем численные значения в формулу 1:

м|мин

Рассчитываем крутящий момент при сверлении по формуле:

 кГĥм                              (5)

где, – постоянная

, – показатели степеней

D - диаметр сверла

S–подача;

– коэффициент, учитывающий режимы резания

                                     (6)

= 54 для стали;

np = 0.75 для стали обрабатываемой инструментом из быстрорежущей стали. [1, стр.25, табл21,22].

Подставляем численные значения в формулу 6

 

 

При сверлении конструкционной стали коэффициент =0,75 [1, стр.83 табл.22].

Мощность резания определяется по формуле:

, кВт                                       (8)

Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:

                                          (9)

Подставляем значения в формулу 9

об|мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка

Принимаем n=710 об/мин.

Рассчитываем действительную скорость резания по формуле 10

                                          (10)

Подставляем значения в формулу 5:

 м|мин

 

2.3.Выбор схемы базирования и установочныхэлементов для заданной технологической операции.

Базированием называется придание заготовке определенного пространственного положення относительно інструмента или неподвижных частей станка.

1, 2, 3 – это установочные базы, которые лишают заготовку трёх степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

4 – направляющая база лишает заготовку двух степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси.

5 – опорная база лишает заготовку одной степени свободы – поворота вокруг оси.

 

2.4. Выбор и описание конструкции  зажима заготовки на заданной  операции

Силы закрепления должны быть минимально необходимыми для обеспечения фиксированного положения заготовки относительно установочных элементов приспособления в процессе обработки. Необходимость применения зажимных устройств исключается в трех случаях:

1. Заготовка имеет большую массу по сравнению, с которой силы резания малы.
2. Силы, возникающие при обработке, приложены так, что не могут нарушать положение заготовки, достигнутое при базировании.
3. Заготовка, установленная в приспособление, лишена всех степеней свободы.

В Данном случае при сверленииотверстия не возникает ни одного из вышеперечисленных случаев. Следовательно, необходимо использовать зажимной механизм. Выбраный зажимной механизм –винтовой зажимной механизм.

 

3.Расчетная часть

3.1 Расчет погрешности базирования  на получаемые размеры

 

Погрешность базирования – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки от заданного. Погрешность базирования устраняется путем совмещения измерительных и технологических баз при изготовлении детали.

0,087 – допуск детали ∅277Н9;

0,035 – допуск на размер диска

0,087+0,035=0,122мм.–погрешность базирования

Погрешность на размер в детали равна допуску на этот размер:

ES-ei=0,035-(-0,035)=0,7мм.

0,122< 0,7- условие выполняется.

 

3.2 Расчет сил закрепления заготовки

В Данном случае при сверленииотверстия не возникает ни одного из вышеперечисленных случаев. Следовательно, необходимо использовать зажимной механизм. Выбраный зажимной механизм –винтовой зажимной механизм.

Наибольшей силой при сверлении отверстия является крутящий момент, который был рассчитан в пункте 2.2. Крутящий момент Мкр.=1.1кгс=10.7Н.

Сила зажима определяется по формуле:

 

PX– усилие подачи;

 

где, - постоянная; =37,8;

, - показатели степеней; =1, =0,7;

D– диаметр сверла, D=11;

S– подача, S=0.3мм/об;

- коэффициент, учитывающий режимы  резания;

[пункт2.2].

Подставляем численные значения в формулу 12

 

 

Подставляем численные значения в формулу 13

 

K– коэффициент запаса, который рассчитывается по формуле:

 

KO– гарантированный коэффициент запаса; KO=1.5;

K1– коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении инструмента; K1=1.15 – при сверлении;

K2 - коэффициент, учитывающий изменение величины припуска черновых заготовок; K2=1,2;

K3 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании; K3=1,0;

K4 - коэффициент, учитывающий род привода; K4=1,3– для ручного привода;

K5 - коэффициент, учитывающий удобное расположение рукоятки для зажима заготовки; K5=1;

K6 - коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах; K6=1

Подставляем численные значения в формулу 14

 

R–расстояние от оси сверла до оси детали;

R=80мм;

M–крутящий момент; M=1,1Н пункт2.2

Подставляем численные значения в формулу 11

 

 

 

 

3.3 Расчет зажимного механизма

Основное назначение зажимного устройства – обеспечение надежного контакта заготовки с установочными элементами и предотвращение смещения заготовки в процессе обработки. К зажимным элементам предъявляют требования надежности, жесткости, износостойкости.