Конструирование станочного приспособления

С низу основания прикреплены шпонки при помощи винтов. Данные шпонки предназначены для установки приспособления в пазы на столе станка.

 

3.4 Расчет силы резания,  усилия зажима детали в приспособлении

3.4.1 Определение силы резанья  и крутящего момента при фрезеровании

Определяем силу резания по формуле:

       

Значения коэффициентов C_p, K_мр и показателей степени для конкретных (расчётных) условий обработки для каждой из составляющих силы резания выбираем из таблиц.

C_р=68,2; х=0,86; у=0,72; n=1; q=0,86; w=0;

 Н

Крутящий момент.

        

 

3.4.2 Определяем усилие зажима в приспособлении

Определяем силу зажима по формуле:

W=           

где f ,f -коэффициент трения, f ,f =0,6;

Р- сила резанья, Н,

К- коэффициент загрузки;

где К₀ =1 – гарантированный коэффициент запаса;

К₁ =1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей;

К₂ =1,1 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания в следствии затупления режущего инструмента;

К₃ = 1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

К₄ = 1 – коэффициент, учитывающий непостоянство усилия зажима;

К₅ = 1 – коэффициент, учитывающий удобство расположения органов управления;

К₆ = 1 – коэффициент, учитывающий неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность.

К =

Принимаем К = 1,5

W=      

Определяем диаметр винта по формуле:

        

где –допускаемое напряжение на растяжение, Н/мм², =80.

 мм      

Принимаем диаметр винта d=12 мм

Определяем длину рукоятки по формуле:

          

где d - диаметр винта, мм, d=12.

       

Определяем усилие на рукоятке по формуле:

       

      

где r -радиус среднего диаметра винта, мм ;

α-угол при вершине, град. ;

ρ- угол трения, град.;

D - диаметр плоского торца, мм.

          

где d – диаметр винта, мм, d =12 мм.

 мм      

Q= Н 

Определяем момент на рукоятке по формуле:

         

где Q-усилие на рукоятке;

l-длина рукоятки.

 

3.5 Расчет приспособления  на точность

Для фрезерования паза шириной  25^+0,5 мм спроектировано специальное приспособление. Необходимая точность будет отмечена, если максимальная результирующая погрешность δ_Σ будет меньше допуска на получаемый размер Т примерно на 10-15%, то есть δ_Σ < T .

Суммарная погрешность рассчитывается по формуле:

δ_Σ = К· , 

где К = 1-1,2 – коэффициент, учитывающий закон распределения составляющих погрешностей.

Определим величины составляющих погрешности обработки.

δ_с - погрешность станка в нагруженном состоянии.

Погрешность δ_с является результатом совокупного влияния радиального биения базирующей поверхности шпинделя δ_с1 и отклонения от перпендикулярности рабочей поверхности стола к оси вращения шпинделя δ_с2. Для станков класса точности Н : δ_с1= 0,012 мм; δ_с2= 0,04 мм;

δ_р.п.- погрешность расположения приспособления на станке для кондукторов обычно не учитывается, так как совмещение оси сверла с осью кондукторной втулки достигается путем настройки, δ_р.п.=0;

δ_п.у.- погрешность расположения установочных поверхностей относительно поверхностей, которыми приспособление ориентируется на станке, δ_п.у.=0,01мм;

δ_б- погрешность базирования заготовки в приспособлении, δ_б=0;

δ_з- погрешность закрепления, вызываемая действием зажима. Зависит от типа приспособления и характера зажима, δ_з=0,07мм;

δ_п.н.- погрешность расположения направляющих элементов для инструмента относительно установочных поверхностей приспособления, δ_и=0;

δ_р.н.- погрешность расположения инструмента. Так как имеется возможность точной выверки режущего инструмента, то δ_р.н.=0.

δ_и.з.- погрешность, вызванная износом режущего инструмента, δ_и.з.= 0,04мм;  δ_н- погрешность настройки, то есть погрешность расположения инструмента относительно направляющих элементов приспособления, δ_н= 0,01 мм.

δ_g- погрешность от деформации, связанная с податливостью системы СПИД. Принимаем δ_g=0.

Результирующая погрешность:

δ_Σ = 1· = 0,091 мм.

Таким образом, результирующая погрешность не превышает допуск

δ_Σ < T(0,091<0,5).

Следовательно условие выполняется.

 

3.6 Экономическое обоснование  выбора приспособления

Приспособление можно рекомендовать  для внедрения, если экономия по зарплате на заданную операцию с учетом цеховых расходов будет больше, чем увеличение расходов, связанных с внедрением приспособления и отнесенных к одной операции. Такая зависимость выражается формулой:

      

где С – себестоимость  обработки деталей на операции без  применения приспособлений, руб./шт., С=18,91 руб./шт;

 С_п – то же самое с применением приспособлений, руб./шт.;

Н - процент цеховых накладных  расходов, %, Н=450;

В – затраты на изготовление приспособления, руб.;

а – сроки амортизации  приспособления;

q – процент расходов на эксплуатацию приспособления в зависимости от его стоимости.

Срок амортизации (а) для  простых приспособлений один год, для  средней сложности – два года, для сложных – пять лет.

Процент расходов, связанных  с эксплуатацией приспособлений (q), равен 20.

         

        

где – штучное время на операцию с применением приспособления, ч.

         

         

где А_п – постоянная, зависящая от сложности приспособления для простых приспособлений А_п=450 руб., для средней сложности А_п=900 руб., для сложных А_п=1200 руб.

 Кл – количество деталей  в приспособлении, шт.

     

   

     

     

     

     

 

Вывод: разработанное приспособление можно рекомендовать для внедрения, т.к. зарплата на заданную операцию с  учетом цеховых расходов больше чем  увеличение расходов, связанных с  внедрением приспособления и отнесенных к одной операции 58,96 >0,014.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения курсового  проекта разработан технологический  процесс механической обработки  детали «Ось».

Выбран метод получения  заготовки. Произведены расчеты  технологических режимов на обработку  детали, расчет нормы времени, определены припуски на механическую обработку, определены технико-экономических показателей  технологического процесса

Разработаны карты технологического процесса механической обработки детали.

Себестоимость обработки  детали на операции составляет 18,91 руб.

Произведено исследование точности технологического процесса получения  размера по двум методам:

1. графико-статистический  метод;

2. статистический метод.

Спроектировано станочное  приспособление для фрезерования двух пазов на горизонтально-фрезерном  станке 6Р80Г. В ходе проектирования станочного приспособления было рассчитано: сила резания, сила зажима, которая составляет W=5621,54 Н, произвели расчет на точность.

Произведено экономическое  обоснование выбора приспособления. Разработанное приспособление можно  рекомендовать для внедрения, т.к. зарплата на заданную операцию с учетом цеховых расходов больше чем увеличение расходов, связанных с внедрением приспособления и отнесенных к одной  операции 58,96 >0,014 руб.

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Некрасов С.С. Технология  сельскохозяйственного машиностроения / С.С. Некрасов, И.Л. Прихолько, Л.Г. Баграмов. – М.: Колос, 2004;

2. Зуев А.А. Технология машиностроения. – СПб.: Лань, 2003;

2а. Технология сельскохозяйственного  машиностроения / под ред. Л.М.  Кожуро. – Минск: Новое знание, 2006;

3. Технология машиностроения: в 2 т. Т.1. Основы технологии  машиностроения: учебник для вузов  / В.М.Бурцев, А.С.Васильев, А.М. Дальский и др.; под ред. А.М. Дальского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001;

4. Технология машиностроения: в 2 т. Т.2. Производство машин:  учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; под ред. Г.Н. Мельников. –  М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001;

5. Некрасов С.С. Практикум  и курсовое проектирование по  технологии сельскохозяйственного  машиностроения. – М.: Мир, 2004;

6. Технология конструкционных  материалов / А.М. Дальский, А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; под общ. Ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 1985;

7. Справочник технолога-машиностроителя.  В 2-х т. Т.1 / под общ. Ред.  А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986;

8. Справочник технолога-машиностроителя.  В 2-х т. Т.2 / под общ. Ред.  А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986;

9. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. – М.: Машиностроение, 1979;

10. Станочные приспособления. Т.2 / под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. – М.: Машиностроение, 1984.