Проект станочного приспособления для выполнения многоцелевой операции на станке детали 'Корпус'

Проект станочного приспособления для выполнения многоцелевой операции на станке детали 'Корпус'

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет»

Институт новых информационных технологий

Кафедра «Технология машиностроения»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине «Технологическая оснастка»

Тема: «Проект станочного приспособления для выполнения многоцелевой операции на станке детали корпус»

Оглавление

. Проработка операционного эскиза

. Анализ базовых поверхностей, выбор и проработка установочных элементов

. Установление связей станка и инструмента с приспособлениями

. Расчет режимов резания

. Разработка силовой схемы

. Расчет точности приспособления

. Служебное назначение приспособления

. Устройство приспособления

. Принцип работы приспособления

Список литературы

. Проработка операционного эскиза

станок приспособление резание

Заготовку обрабатываем на горизонтально - фрезерном станке 6Р80. Производиться фрезерование паза размером 9,7 +0,2 , и обеспечения угла 75 ° ± 30´ относительно оси проходящей через отверстия Ø12Н7 и отверстия Ø20Н11, для обработки паза применяется специальная фреза.

. Анализ базовых поверхностей, выбор и проработка

установочных элементов

Определение положения каждой опорной точки

Установочная база в точках 1, 2, 3, по оси А и Б для исключения не совмещения баз;

Направляющая база -в точках 4,5 по поверхности В и Г;

Опорная база в точке 6 по оси А.

Технологическая установочная база - отверстие Ø20Н11 и отверстие Ø11,8Н11; технологическая направляющая база - сочетания поверхностей В,Г; опорная база - Ø20Н11.

Точка 1 лишает заготовку смещения по оси Y и обеспечивает положение заготовки в зоне обработки, так как обрабатывается сквозной паз, и точность ориентации заготовки в этом направлении не требуется;

Точка 2 лишает заготовку поворота вокруг оси Z и обеспечивает перпендикулярность боковой поверхности паза к оси А;

Точка 3 лишает заготовку поворота вокруг оси X и обеспечивает угол 75°±30´ относительно оси проходящей через два отверстия;

Точка 4 лишает заготовку перемещения вдоль оси X и обеспечивает выдерживание размера 24,9+0,1;

Точка 5 лишает заготовку поворота вокруг оси Y и обеспечивает параллельность боковой поверхности паза относительно направляющей базы.;

Точка 6 лишает заготовку перемещения вдоль оси Z и обеспечивает выдерживание размера 24,9+0,2.

Рисунок 1. Эскиз к операции 010

Станочные приспособления, применяемые на станках с ЧПУ, должны соответствовать следующим требованиям:

высокая точность и жесткость, обеспечивающая требуемую точность обработки;

надежное базирование заготовки и приспособления относительно начала координат станка;

возможность подхода инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям;

наличие быстродействующих механизированных зажимных устройств;

возможность размещения в одном приспособлении нескольких заготовок.

Установочные элементы приспособления для установки на него детали выбираю по справочнику [1], установочный срезанный палец (рис. 2.1) и фиксатор (рис. 2.2)

. Установление связей станка и инструмента с приспособлениями

Выбираю горизонтально-фрезерный консольный станок модели 6Р80/2/.Станок предназначен для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, торцовыми, концевыми и другими фрезами в условиях индивидуального и серийного производства. Возможность настройки станка на различные полуавтоматические и автоматические циклы позволяет успешно использовать станки для выполнения работ операционного характера в поточных и автоматических линиях в крупносерийном производстве. На станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и т.д, при помощи универсальной делительной головки можно фрезеровать спиральные канавки на цилиндрических деталях, а также производить различные фрезерные работы, связанные с поворотом детали на заданную величину. Класс точности станка Н по ГОСТ 8-77

Техническая характеристика станка. Размер рабочей поверхности стола (длина´ширина) 800´200 мм; число частот вращения шпинделя 50-2240 мин-1. Пределы рабочих подач (регулирование бесступенчатое) продольная и поперечная 25-1120мм/мин; вертикальная 12,5-560 мм/мин; скорость быстрого перемещения по осям Y, Z 2300 мм/мин; по оси Х 1120 мм/мин.; внутренний конус шпинделя: 40. Габаритные размеры станка 1525´1875´1515 мм.

Размеры заготовки (мм): длина ´ ширина ´ высота: 50´170´185.

Размеры обрабатываемых поверхностей (мм): паз размером 9,7+0,2 глубиной 43 мм.

На рисунках 3.1, 3.2 показаны эскизы шпинделя и стола горизонтально - фрезерного стола модели 6Р80:

Рисунок 3.1 - Шпиндель фрезерного станка модели 6Р80

Рисунок 3.2 - Стол фрезерного станка модели 6Р80

Для ориентирования приспособления относительно стола станка используется призматическая шпонка. (рис.4)

Рисунок 4- Шпонка ГОСТ 14737-69

Эскиз и характеристика режущих инструментов

Для обработки паза применяется дисковая специальная фреза

Рисунок 5 - Фреза специальная

Измерительный инструмент

Измерение угля 75° ±30´ и глубины паза осуществляется с помощью специального контрольного приспособления.

. Расчет режимов резания

Рассчитываю все параметры для наиболее оптимальной обработки заготовки. В процессе расчетов нужно учитывать, каким инструментом производится обработка, материал режущей части инструмента, материал заготовки.

Принимаем подачу на зуб Sz = 0,1 мм/зуб; период стойкости инструмента T=150 мин /3/.

Скорость главного движения /4/:

где: В - ширина фрезерования; СV =108; qV=0,2; x=0.06; y =0.3; m=0.32; uV=0,2; PV=0;

КV - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

= KMV×KПV× KИV

где KMV =0,5 - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;ПV =0,8 - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки;ИV =2,7 - коэффициент учитывающий материал инструмента;

KV = 0,5×1,0×0,9=0,45= 0,97;

Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:

где n - частота вращения шпинделя, мин-1,и - скорость резания, м/мин;- диаметр фрезы, мм.

Действительная частота вращения шпинделя станка nд = 60 мин-1 . Определяю действительную скорость резания по формуле:

где: Vд - действительная скорость резания, м/мин;- диаметр фрезы, мм;д - частота вращения шпинделя действительная, мин-1.

Скорость движения подачи

;д = 0,8´100 = 800

Определяю окружную силу резания по формуле:

где: Ср =68,2; хp =0,86; yp =0,72; Up=1; Wp=0; qp=0,86;

Кмр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;

Кмр=1,24; Pz=3684 H. (Pz » 370 кг).

Определяю крутящий момент по формуле:

М = 230,25 Нм

Определяю мощность резания по формуле:

= 1,5 кВт.

5. Разработка силовой схемы

Выполняем эскиз заготовки штриховыми линиями в двух проекциях: главный вид и вид сбоку (рис.4.1) На проекции изображаем установочные элементы: установочный палец 1 и фиксатор 2.

Сила зажима Q направлена сбоку и прижимает заготовку к стойке. В качестве силового механизма используется гидроцилиндр.

При фрезеровании паза действует сила резания Pz

Рисунок 6 - Эскиз приспособления для обработки паза

Определяем силу зажима , Н:

Pz47,5=Q  fзм  46 + R1  fon ∙ 82,5 + R2 ∙ fon ∙ 47,5

где: R1 + R2 = Q;

(82,5-46) = R2(42,5+46);= R1/2,56;= Q/1,39

Коэффициент запаса К = 3,5;зм. Fон принимаю = 0,15.

,5 ∙Pz ∙ 47,5 = Q ∙ 0,15 ∙ 46 + Q / 1,39 ∙ fon ∙ 82,5 + Q / 3,56 ∙ fon ∙ 47,5;= 33156 Н.

На рисунках 7.1, 7.2 приведены детали прижимного приспособления - планка, упорный болт.

Рисунок 7.1 - Планка

Рисунок 7.2 - Упорный болт

. Расчет точности приспособления

При установке, заготовки левого и правого кронштейна, устанавливаются на срезанные пальцы, и положение заготовок в приспособлении фиксируется фиксатором. Затем с помощью гидроцилиндра планка прижимается к заготовкам и закрепляет их с силой зажима Q = 33156 Н.

Приспособление устанавливается на стол горизонтально-фрезерного консольного станка модели 6Р80.

7. Служебное назначение приспособления

Приспособление для фрезерования паза размером 9,7+0,2 предназначено для установки заготовки кронштейн, под углом точностью 75° ± 30´ (рис. 8).

Рисунок 8.1 - Приспособление с заготовкой

Рисунок 8.2 - Размерная цепь для обеспечения угла 75° ± 30´

1 - линия паза;

- ось двух отверстий в кронштейне;

- ось установочных пальцев;

- ось, проходящая через отверстия в корпусе;

- линия паза;

- ось двух отверстий в кронштейне;

- ось установочных пальцев;

- ось, проходящая через отверстия в корпусе;

- основание приспособления;

α0 - угол, между линией паза и осью двух отверстий в кронштейне.

Тαо = 20 - допуск погрешности измерения углового размера.

Найдем среднее отклонение для всех составляющих звеньев размерной цепи Аicp методом неполной взаимозаменяемости по формуле:

Тαicp = 20/4 = 5´.

Tαпр = 10´.

. Устройство приспособления

На верхнюю полость корпуса устанавливаются четыре опорные пластины 11 и крепятся к корпусу с помощью винтов 7. В четыре отверстия выполненные в верхней полости цилиндра устанавливаются по посадке с натягом Н7/p6 установочные пальцы, два цилиндрических 8 и два ромбических пальца 9.

Силовые механизмы состоят из двух гидроцилиндров 2, двух тяг (болтов) 4 и двух прихватов 3.

Для транспортировки приспособления предназначены соответствующие элементы рым - болты 12.

Для установки приспособления на столе станка предназначены: установочный палец 10 и направляющая призматическая шпонка 14.

Корпус имеет две проушины, предназначенные для закрепления приспособления на столе.

. Принцип работы приспособления

Приспособление устанавливается на столе вертикально-фрезерного станка 6Р13РФ3 нижней плоскостью корпуса 1, фиксируется по центральной расточке стола Æ 40H8/g7 и пазу 18 Н8/h7 и закрепляется болтами.

Заготовка устанавливается на плоскость опорных пластин с фиксацией на установочные пальцы Æ 6Н9/f7. Масло под давлением 5 МПа поступает в верхнюю полость гидроцилиндра 2. Штоки гидроцилиндров начинают двигаться вниз: при движении штока и привинченному к нему тяги (болту) 4 посредством прихватов 3 происходит зажим заготовки. После окончания обработки давление масло снимается в гидроцилиндре и под действием пружины находящейся во внутренней полости гидроцилиндра поршень поднимается вверх происходит разжим заготовки. Обработанные заготовки вынимаются из приспособления, которое в свою очередь загружается новыми заготовками.

Список литературы

1. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./Ред. Совет: Б.Н. Вардашкин (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1984. - Т. 1/ Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова,1984. 592 с., ил.

. Обработка металлов резанием: Справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.: Под. общ. ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение. 1988. - 736 с.: ил.

Общемашиностроительные нормы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на металлорежущих станках. - М. : Машиностроение, 1990.

Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985, 496 с., ил.

Горбацевич, А.Ф., Шпред В.А. Курсровое проектирование по технологии машиностроения: [Учеб. Пособие для машиностроительных специальностей вузов]. - 4 - е изд., перераб и доп. - Минск: Высшая школа, 1983. -256 с., ил.

Добрыднев, И.С. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - М.: Машиностроение, 1985