Рецензия

на курсовой проект по дисциплине Технологическая оснастка

студента ___________________________________ группы _3-5______

Общая оценка ____________________

Руководитель курсового проекта (работы) к.т.н. Ветюгов А.В._____________

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение.

1.1. Техническое задание на разработку приспособления.

1.2. Анализ технического задания.

2. Анализ и обоснование выбора схемы приспособления

2.1. Выбор схемы базирования и мест зажима заготовки.

2.2. Анализ сил, действующих на заготовку.

2.3. Анализ приспособлений, применяемых в аналогичных условиях обработки заготовок.

2.4. Разработка схемы приспособления.

3. Силовой расчет приспособления.

3.1. Расчет усилий закрепления заготовок.

3.2. Выбор и расчет силового узла.

4. Расчет точности приспособления.

4.1. Расчет погрешности установки заготовок.

4.2. Формирований технических требований на приспособление.

5. Расчет технологической себестоимости выполнения операции в разработанном приспособлении.

6. Описание принципа действия приспособления.

Приложения.

Список используемой литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Создание материально-технической базы и необходимость непрерывного повышения производительности труда ставит перед машиностроителями весьма ответственные задачи.

Основное требование к современному производству – дать как можно больше продукции лучшего качества и с наименьшей стоимостью – относится прежде всего, к машиностроению, призванному обеспечить технический прогресс всех отраслей народного хозяйства. Выполнение этого требования обеспечивается не только за счет простого количественного роста производства (нового капитального строительства, увеличение рабочей силы, модернизации устаревшего оборудования и создания нового), но и путем лучшего использования имеющейся техники, хорошей организации труда, внедрения передовой технологии, распространения передового опыта и применения прогрессивной оснастки.

Интенсификация производства в машиностроении связана с модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В машиностроении в общем объеме средств технологического оснащения примерно 50 % составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

- надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

- стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

- повысить производительность и облегчить условия труда в результате механизации приспособлений;

- расширить технологические возможности используемого оборудования.

В настоящее время в области конструирования и эксплуатации приспособлений накоплен большой опыт как в отечественной, так и в зарубежной машиностроительной промышленности. Созданы типовые конструкции высокопроизводительных приспособлений, обеспечивающие высокую точность и экономичность изготовления деталей.

Некоторые вопросы конструирования приспособлений получили научное обоснование. К ним относятся вопросы принципов базирования и расчета погрешностей изготовления деталей в приспособлениях, создание методики расчета усилий закрепления и обеспечения прочности зажимных устройств. Разработана методика расчета экономической целесообразности выбора того или иного варианта приспособлений.

Большой вклад в совершенствование учения о приспособлениях внесли наши ученые Б.С. Балакшин, А.В. Яхин, Д.И. Решетов. М.А. Ансеров, В.С. Корсаков и др.

Анализ исходных данных и формулирование служебного назначения приспособления

В качестве исходных данных конструктор приспособления должен иметь: чертеж заготовки и детали с техническими требованиями их приемки; операционные чертежи на предшествующую и выполняемую операции; операционные карты технологического процесса обработки данной детали.

В результате анализа исходных данных выявляют: последовательность и содержание операций; принятое базирование; используемое оборудование и инструмент; режимы резания; запроектированную производительность с учетом времени на установку, закрепление и снятие обработанной детали; размеры, допуски, шероховатость обрабатываемых поверхностей деталей; марку и вид термической обработки материала.

Служебное назначение приспособления – это максимально уточненная и четко сформулированная задача, для решения которой оно предназначено. При формулировании служебного назначения необходимо учитывать данные о закрепляемой детали (количество, форма, размеры, качество поверхностей, материал, вид термообработки), точности изготовления, производительности, характеристике привода, окружающей среде (температуре, влажности, запыленности, виде энергии и т.д.), о внешнем виде, технике безопасности, степени автоматизации и т.д.

Для обеспечения необходимой точности обработки (сборки) деталей приспособление в свою очередь должно быть изготовлено с необходимой точностью. Наибольшее значение имеет точность установочных элементов и сопряженных с ними элементов корпуса приспособления, так как они непосредственно влияют на положение детали в приспособлении. Также приспособление должно обладать необходимой жесткостью для обеспечения точного положения детали под действием нагрузок как статического, так и динамического характера.

Для обеспечения необходимой производительности выполняемой операции приспособление должно обладать достаточным быстродействием, которое обеспечивается использованием удобной схемы установки заготовки и быстродействующих зажимных устройств.

Классификация технологической оснастки

По целевому назначению приспособления делят на следующие группы:

- станочные для установки и закрепления обрабатываемых заготовок. Эти приспособления подразделяют на сверлильные, фрезерные, расточные, токарные и др. (по группам станков).

- станочные для установки и закрепления рабочего инструмента. К ним относятся патроны для сверл, разверток, метчиков, многошпиндельные сверлильные и фрезерные головки, инструментальные державки для токарно-револьверных станков и автоматов и другие устройства. Эти приспособления называются вспомогательным инструментом.

- сборочные, используемые для соединения деталей в изделия. Применяют следующие типы приспособлений: а) для крепления базовых деталей собираемого изделия; б) для обеспечения правильной установки соединяемых элементов изделия; в) для предварительного деформирования устанавливаемых упругих элементов (пружин, разрезных колец); г) для запрессовки, клепки, развальцовывания и других операций, когда при сборке требуются большие силы.

- контрольные, применяемые для проверки заготовок при промежуточном и окончательном контроле деталей, а также при сборке машин.

- приспособления для захвата, перемещения и перевертывания заготовок, деталей и собираемых изделий.

По степени специализации станочные приспособления делят на следующие группы: универсально-безналадочные (УБП), универсально-наладочные (УНП), универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП), специализированные наладочные (СНП), неразборные специальные (НСП).

К группе УБП относятся универсальные приспособления общего назначения: центры, поводковые устройства, оправки, токарные патроны, цанговые приспособления, плиты магнитные и электромагнитные, столы и т.д. Они изготовляются как принадлежность к станку заводом изготовителем станков или специализированными предприятиями. УБН применяют в единичном и мелкосерийном производстве; на станках с ЧПУ – в мелкосерийном производстве.

Группа УНП включает приспособления, состоящие из постоянной части и сменных наладок. Постоянная часть во всех случаях остается неизменной, а сменная наладка заменяется в зависимости от конкретной обрабатываемой детали. Постоянная часть включает в себя корпус и зажимное устройство с приводом (чаще пневматическим). Иногда в нее встраивают делительное устройство и другие элементы, кроме опорных и направляющих. Постоянная часть изготавливается заранее и применяется многократно. Перед очередным использованием УНП требуется произвести лишь смену наладки или некоторую дополнительную обработку. Наладка представляет собой сменные опорные и направляющие элементы. Каждый комплект наладки предназначен только для данной детали и конкретной операции ее обработки и в этом случае является специальным. С помощью УНП заготовка устанавливается с такой же точностью и быстротой, как и при использовании дорогостоящего специального приспособления. Универсальность УНП несколько ограничена определенными размерами постоянной части, которая обычно нормализуется в пределах предприятия или отрасли. К числу нормализованных приспособлений, на базе которых собирают УНП, относятся машинные тиски, скальчатые кондукторы, пневматические патроны со сменным кулачками, планшайбы с переставными угольниками для растачивания на токарном станке деталей сложной формы и т.д. УНП применяют в серийном производстве; на станках с ЧПУ – в мелкосерийном производстве.

УСП включают приспособления, компонуемые из нормализованных деталей и узлов. Каждая компоновка УСП обладает всеми основными свойствами специального приспособления: предназначена для обработки конкретной детали на определенной операции и обеспечивает базирование заготовки без выверки и требуемую точность. По истечении надобности в таком приспособлении оно разбирается на составные детали и узлы, которые могут быть многократно использованы для компоновки других приспособлений. Отличительной особенностью УСП является крестообразное взаимно-перпендикулярное расположение на сопрягаемых поверхностях Т-образных и шпоночных пазов. Основные детали и сборочные единицы, из которых компонуются УСП условно подразделяются на семь групп: 1) базовые детали (плиты прямоугольные и круглые, угольники); 2) корпусные детали (опоры, призмы, подкладки и т.д.); 3) установочные детали (шпонки, штыри, пальцы и т.д.); 4) прижимные детали (прихваты, планки); 5) крепежные детали (болты, шпильки, винты и т.д.); 6) разные детали (ушки, вилки, хомутики, оси, рукоятки и т.д.); 7) сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, центровые бабки и др.).

В приборостроении и машиностроении используют комплекты УСП-8 с шириной пазов 8 мм и диаметром крепежных элементов (8 мм для обработки малогабаритных заготовок (220×120×100 мм). УСП-12 предназначены для обработки заготовок размерами 700×400×200 мм, а УСП-16 для заготовки размерами 2500×2500×1000 мм.

УСП применяют в единичном и мелкосерийном производстве. При использовании вместо ручных зажимов гидра или пневмозажимов УСП можно применять и в крупносерийном производстве. На станках с ЧПУ УСП применяются в единичном и мелкосерийном производстве.

Система СРП является разновидностью системы УСП. В компоновках СРП в отличие от УСП количество сборочных единиц преобладает над деталями. Приспособления переналаживаются посредством перекомпоновки, регулирования положения базирующих и зажимных элементов или замены сменных наладок. СРП обычно собирают на период выпуска определенного изделия. После обработки партии деталей приспособление снимают со станка и хранят до запуска в обработку новой партии. Разбирают СРП только при смене объекта производства. Компоновки СРП собирают из стандартных деталей и сборочных единиц, фиксируемых относительно друг друга системой палец-отверстие. Для этой цели в базовых деталях имеются сетки точных координатно-фиксирующих отверстий. К столу станка детали и сборочные единицы СРП крепятся посредством Т-образных пазов. СРП применяются в единичном и мелкосерийном производстве, а на станках с ЧПУ – в мелкосерийном производстве.

К группе СНП относятся специальные приспособления, обладающие определенной универсальностью вследствие введения в их конструкцию элементов, допускающих наладку приспособления путем регулировки. Благодаря этому, одно и тоже приспособление можно применять для обработки ряда деталей одной конструкторско-технологической группы. К СНП относятся переналаживаемые планшайбы, патроны, оправки, кондукторы, и т.д. СНП применяют в серийном и крупносерийном производствах; на станках с ЧПУ – в серийном производстве.

Кроме вышеперечисленных групп приспособлений на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах используются и другие группы приспособлений: механизированные универсально-сборные (УСПМ) и универсально-сборные переналаживаемые (УСПО).

Приспособления группы НСП служат для обработки только определенной детали на одной конкретной операции. Специальные приспособления обладают большими преимуществами – позволяют без выверки придать заготовке требуемое положение относительно станка и режущего инструмента и благодаря этому при одной настройке обработать всю партию заготовок. К НСП относятся патроны для токарных автоматов и полуавтоматов, мембранные патроны, гидропластмассовые приспособления и др. НСП применяются в крупносерийном и массовом производствах. На станках с ЧПУ такие приспособления можно применять лишь как исключение, если нельзя применить ни одну из переналаживаемых систем.

По степени механизации и автоматизации приспособления разделяются на ручные, механизированные и автоматизированные.

Разработка станочного приспособления.

1.1 Техническое задание на разработку приспособления.

Раздел	Содержание раздела
· Наименование и область применения.	Приспособления для фрезерования шпоночного паза выдерживая размер (рассчитывается на по таблице припусков на горизонтально фрезерном станке).
· Основание для разработки.	Операционная карта (маршрутная карта,карта тех процесса)
· Цель и назначение разработки.	Проектирование приспособления должно обеспечивать точную установку и надежное закрепление заготовки, а также постоянное во время закрепления станка и режущего инструмента с целью получения необходимой точности размеров. Также должно обеспечивать удобство установки закрепления и снятия заготовки. Рост производительности должен составлять от 10 до 15 %.
· Технические требования.	Тип производительности серийный. Установочные и присоединительные размеры должны соответствовать станку MANO MC50. Регулирование конструкции приспособления не допускается, время закрепления заготовки. Входные данные о заготовке поступающие на фрезерную операцию: · Диаметр обрабатываемой поверхности мм, ширина мм, глубина мм, Rz = 12.5 мкм. Основные выходные данные по чертежу. Приспособление обслуживается оператором 3 разряда.
· Документация используемая при разработке	Технические данные станка: Обрабатывающий центр

Пунут2.1

Выбор схем базирования и мест зажима заготовки.

Анализ обработки заготовки необходимо лишить 6(ой) степени свободы: установка заготовки обратной поверхностью 1. Палец лишенный четырех степеней свободы - двойная направляющая база до упора переднего торца заготовки, лишенной одной степени свободы - опорная база.

пункт 2.2

Силовой расчет приспособления.

Силовой расчет необходим при нарезании каждого нового станочного приспособления во избежании каждго закрепления заготовки при обработке. Данный силовой расчет полностью основывается на методике указан: [8,14,26,27,30].

При расчете учитываем размеры формы, размеры, влияющие на качество резания.

Так как согласно расчитаным режимам резания, наибольшая сила резания буде возникать при фрезировании. то силовой расчет проводится по этой силе.

ЧЕРТЕЖ

Рассчитаем силу резания при фрезеровании.

Окружная и составляющая сила резания Ph,H определим по формуле:

Где Ср-коэффициент, Ср=825;

t,мм -глубина резания, t=2;

S,мм-ширина фрезерования,B=22мм;

Z- число зубьев фрезы, Z=12;

D,мм- диаметр фрезы, D=60мм.

x,y,u,q,w- показатели степени:

X=1, y=0,75, u=1,1, q=1,3, w=0,2.

Кмр- поправочный коэффициент,

Кмр=1.

Формула

Ph-горизонтальная составляющая сила резания

Ph=Pz*0,8=550*0,8=440H

Py-радиальная сила резания

Py=Pz*0,4=550*0,4=220H

Рассчитываем действие каждой из сил в процессе обработки детали.

1) Сила Pz будет пытаться повернуть заготовку относительно по часовой стрелке и создать момент с плечом L1.

2) Сила Py будет пытаться повернуть заготовку относительно точке O1 по часовой стрелке и создать момент с плечом L2.

3) L3 сила Ph будет пытаться сдвинуть заготовку в доль ее оси в лево, чему будут сопративлятся 2 силы трения.

Составим уравнение уравновешенности:

1) Q*L-Pz*L1=0. Q= Pz*L1/22=644*65/22=2050H

2) Q*L-Py*L2=0. Q=Py*L2/L=278*44/22=556H

3)Ph-Ftp1-Ftp2=0

Ph-Qf1-Q*f2=0

Ph-Q*(f1*f2)=0

Q=Ph/f1+f2=440/0,2+0,16=2444

Пункт 3

3.1

Определим силу закрепления с учетом коэффициента запаса "К"

К=К0*К1*К2*К3*К4*К5*К6

где К0- гарантированный коэффициент при всех видах обработки,

К0=1,5;

К1- коэффициент, учитывающий силу резания и режущего инструмента,

К1=1,2

К2- коэффициент учитывающий силы резания из-за случайных неровностей на обрабатываемой поверхности.

К2=1,2;

К3- коэффициент учитывающий увеличение сил резания при прирывистом резании.

К3=1,0;

К4- коэффициент, характеризующий степень удобства зажимных механизмов.

К4=1,0;

К5- коэффициент, характеризующий степень удобства зажимных механизмов.

К5=1,0;

К6- коэффициент, учитывающий сжатие моментов, устанавливаем плоской поверхностью на опоры.

К6=1,0.

К=1,5*1,2*1,2*1,0*1,0=2,5 - Тогда сила закрепления Q,H равна: Q=2,5*2444=6110H

Пункт 2.3

2.3 Анализ приспособления применяемых в аналогичных условиях обработки заготовки.

Механизмы-усилители служат для повышения исходной силы механизированного привода, передаваемой зажимным устройством приспособлений для зажима деталей.

Эти механизмы являются промежуточными звеньями, связывающими привод с зажимным устройством приспособления и применяются, когда для зажима обрабатываемой детали в приспособлении требуется большая сила, чем исходная сила механизированного привода.

Рассмотрим 2 схемы рычажных механизмов-усилителей.

Увеличение исходной силы Pu рычажными усилителями зависит от соотношения длин плеч рычагов.

Схема однорычажного механизма-усилителя одностороннего действия в виде рычага 1 с роликом 2 показана на рисунке (4.17). Исходная сила Pu развиваемая механизированным приводом 4, через шток 3 и ролик 2 передается на рычаг 1 связанный осью с роликом 2. От ролика 2 передается сила реакции N= .

Принцип работы пневмоцилиндра заключается в том, что старый воздух из мотора подается в рабочую полость пневмоцилиндра, давление на поршень и заставляет его совершать поступательное движение необходимое для зажима заготовки.

При возвращении поршня в исходное положение из приспособления. Предварительную силу F без учета потерь на трение, рассчитывается по следующим формулам:

F=p(ПD/4)- для плоскости цилиндра без штока.

2 2

F=p(П(D-d)/4)- без штока.

F=(p(ПD/4)-q)- для полости цилиндра.

2 2

F={p(П(D-d)/4]+q} - для плоскости цилиндра со штоком.

Р- удельное давление воздуха.

D- диаметр поршня, d- диаметр штока.

q- сила сопротивления поршня.

Для полых цилиндров - приспособления схемы показана на рис 4.

Рисунок 4

2.4

4-оснвоание.

5-уголок установочный.

9-Болт М8.

1-Оправка.

12-Палец.

14-Шток.

16-Штуцепь.

13-Палец направляющий.

ЧЕРТЁЖ

Пункт 3.1

Силовой расчет приспособлений.

· Силовой способ базирования устанавливаемых элементов в приспособление опредеятся, зачение места сил для обрабатываемой детали.

· Выбрав конструкцию зажимаемых устройств,выбирается конструкция привода, обеспечивается по перемещению зажима для деталий приспособления.

· Зная силы зажима и их направление зависимого сил резания и размеров,действует на обрабатываемую деталь.

· Сила зажима детали в приспособлении можно оперделить, резьбу заданому станка 4 равновесия твердого тела на действующей сил моментов.

ПУНКТ 3.2

В качестве второго тела принимаем пневмопривод.

· Пневмотический привод приводится пневмоприводом из пневмотического аппарата.

Энергооснащение здесь с жатым воздухом с давлением р=0,6Мпа.

Пневмодвигатель выполнен в виде поршневых цилиндров и и диафрагменный пневмомотор.

Рn=(ПД2/4)*Ph

Q=ПД/4*2*p

Д=

H=0,85

Д=0,122

Выбирают ближайший большой диаметр =0,125

4. Расчет точности приспособления

4.1 Расчет точности установки заготовки

Деталь обрабатывается в станочном приспособлении согласно чертежу. По _______ крепёжной бобышки в детали определится диаметр размером 10мм. Положение детали в приспособлении будет определятся