Конструкторская часть.

1. Обоснование принятой схемы оснастки.

Выбор принятого приспособления для фрезерования на станке 6Н13Ф3 объясняется следующими положениями:

· приспособление связывается со столом станка, и соответственно корпус приспособления имеет плоское установочное место,

· данное приспособление не затрудняет доступа к поверхностям обрабатываемой детали,

· установка и снятие детали не вызывает особых сложностей,

· конструкция приспособления довольно проста для сборки и установки на стол станка,

· устанавливаемая деталь в приспособление гарантированно предотвращена от проворачивания и выпадения из приспособления, так как деталь устанавливается на одну установочную опору (поз. 4 см. рис.1.) и фиксация детали осуществляется по всему диаметру устанавливаемой детали,

· безопасность в работе,

· отсутствие отъемных частей, могущихся теряться.

2. Описание конструкции оснастки и ее функционирования.

Конструкция приспособления фрезерного типа имеет корпус (2) с плоским установочным местом, которое делают достаточно большим для хорошей устойчивости приспособления на столе станка и для разгрузки болтов, крепящих корпус к столу станка.

Для ориентировки приспособления по направлению паза стола установочное место снабжают опорами (11) (в количестве 2-х штук).

В местах корпуса, совпадающих с пазами стола, делают вырезы под болты крепления.

Можно отметить значительную массивность элементов конструкции, предусматриваемую для получения достаточной жесткости и поглощения вибраций.

Деталь устанавливается на 8 опор (9), головки которых выполнены по 6 квалитету, и для предотвращения проворачивания детали, на установочную опору (4).

Зажимное устройство, которое фиксирует деталь по диаметру 120 мм, так как закрепление детали вблизи места обработки будет лучше противостоять сдвигающим силам и возникновению вибрации плохо прижатой части детали, установлено в корпус (2) и фиксируется от выпадения двумя винтами (5).

Зажимное устройство состоит из:

двух втулок (1,3), имеющих углубления длиной, обеспечивающей свободных рабочий и холостой ход втулок при поджатии пружин (2), шпильки (6), гайки под ключ (7).

Во втулке (1) нарезана резьба, куда устанавливается шпилька (6). Для предотвращения выворачивания и выпадения шпилька фиксируется штифтом (8).

Зажимное устройство работает по принципу винтового механизма, то есть при завинчивании гайки (7) втулки (2,3) поджимаются и стопорят деталь.

Рис.1. Приспособления для фрезерования на станке 6Н13Ф3.

Экономическое обоснование применения приспособления.

Целесообразность применения приспособлений должна быть экономически оправдана. Расчеты экономической эффективности основываются на сопоставлении годовых затрат и экономии. Затраты слагаются из расходов на амортизацию и эксплуатацию приспособления, а экономия достигается за счет снижения себестоимости обработки заготовок на данной операции в результате уменьшения трудоемкости, а иногда и разряда работы. Применение приспособления является целесообразным, если годовая экономия больше, чем годовые затраты, связанные с ним. При сравнении экономии от применения приспособления с затратами на его изготовление и эксплуатацию условие эффективного использования приспособления выражается формулой Э≥Р, где Э- ожидаемая экономия от применения приспособления в год; Р- затраты на приспособление в год.

Ожидаемая экономия определяется по формуле:

Э=(t_ш-t_ш^п)а_мN ·k

Где t_ш- штучно калькуляционное время выполнения операции без специального приспособления, мин; рассчитается по представленной методике пункта 7. t_ш= 8,71.

t_ш^п- ожидаемое штучно- калькуляционное время на операцию после внедрения проектируемого приспособления, мин (t_ш^п =7,954);

а_м - себестоимость одной станко-минуты, р/мин;

N - планируемая годовая программа, шт.(N =5000)

k – поправочный коэффициент цены на сегодняшний день (k =20)

Себестоимость одной станко-минуты рассчитывается по формуле:

а_м=а_пер+а_пп+а_пост

где а_пер- переменные затраты, пропорциональные изменению времени обработки (они включают в себя заработную плату производственных рабочих с начислениями на нее); а_пп- переменно-постоянные затраты, которые также изменяются пропорционально времени обработки (в них входят затраты на амортизацию и эксплуатацию станка); а_пост- прочие постоянные цеховые расходы, которые при данном объеме выпуска валовой продукции остаются постоянными независимо от изменения режима времени обработки.

а_пер= 0,0100; а_пп= 0,0034; а_пост= 0,0026; а_м= 0,0160

Э= (8,71 -7,954)·0,0160·5000·20=1209.6 руб.

Годовые затраты на приспособление:

Р=С(1+К_п)(1/С_сл+К_э)k

Где С –стоимость приспособления (С =40руб.)

К_п- коэффициент проектирования (К_п= 0,3 )

К_э- коэффициент эксплуатации (К_э =0,2 )

С_сл=3 года- срок службы приспособления средней сложности.

Р= 40(1+0,3)(1/3+0,2)·20=554 руб.

Вывод: 1209.6 руб.≥ 554 руб. условие эффективного использования

приспособления выполняется. Из расчета видно, что применение приспособления экономически оправдано.

3. Расчет элементов конструкции оснастки.

Рис.2. Схема распределения реакции опор от силы резания.

Проверим опоры на надежность против сдвига от силы резания.

Условие надежности: ,

= - напряжение среза

где: R - реакция опоры,

S_ср - площадь среза сечения опоры.

R - реакцию опоры найдем из уравнения равновесия моментов:

М_сд=М_р

М_сд=Р_zÄL - сдвигающий момент,

где: Р_z -сила резания при фрезеровании, Р_z= 212.435 Н.

L- плечо этой силы, L= 77мм (см. рис.2.)

М_р=2RÄH -момент реакции,

где: Н= 87мм –плечо реакции.

Приравняем полученные выражения, получим:

Р_zÄL = 2RÄH

Выразим отсюда R:

R= Р_zÄL/2H= (212.435Ä77)/2Ä87=94 мм

тогда:

Для стали 20Х

-условие выполняется.

4. Проектный расчет обеспечения точности обработки.

В технических требованиях детали сказано, что при обработке поверхности А допускаются зарезы на поверхности Б глубиной до 0.4 мм. Это требование выполняется при условии: зазор S_max, в соединении установочной опоры и отверстием детали при установке детали в приспособление, не превышает Т – допуска (допускаемого зареза при обработке поверхности

А на поверхность Б), то есть Т =0,4мм.

Условие обеспечения точности: S_maх < Т

S_max=Еs-ei= 0.36-(-0.014)=0.374мм.

0.374мм <0.4мм -условие выполняется.

Заключение.

Разработанный мною технологический процесс получения детали - корпус из заготовки - поковки путем механических обработок имеет ряд преимуществ, по отношению к базовому (заводскому) технологическому процессу:

· снизились припуски на механическую обработку, ввиду того, что расчет производился по другой (более точной) методике. Значит меньше габариты и вес заготовки.

· по этой же причине уменьшился расход материала, что немаловажно.

· соответственно и стоимость посчитанной заготовки меньше стоимости заводской заготовки.

· уменьшились нормы времени на обработку детали.

Литература.

1. Косилова А.Г. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностро-

ении. Справочник технолога. - М.:Машиностроение,1976.-288 с., ил.

2. Крыленко В.А. Методические указания к выполнению технологического

курсового проекта. – Омск: ОмПИ, 1988 – 20 с.

3. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностро-

ения. - Мн.:Выш. школа,1983.-256 с., ил.

4. Мордвинов Б.С. Методические указания к расчету диаметральных техно-

логических размеров при проектировании технологических процессов

механической обработки. – Омск: ОмПИ, 1988 – 31 с.

5. Мордвинов Б.С. Методические указания к расчету линейныхных техно-

логических размеров и допусков при проектировании технологических

процессов механической обработки. – Иркутск, Иркутский госуниверси-

тет, 1980 – 104 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя / под. ред. А.Г. Косиловой

- М.:Машиностроение,1985. Т. 1, 2.

7. Технологичность конструкций. Справочное пособие / под. ред. Ананьева

С.Л. 3-издание. - М.:Машиностроение,1969.

8. Фираго В.П.Основы проектирования технологических процессов и

приспособлений. Методы обработки поверхностей. -

М.:Машиностроение,1973.,стр. 468.

Приложение.

Результаты расчетов режимов резанья.

Нормы времени по операциям.