Продолжение таблицы 1.

 

 

1.2 Назначение устройств и принцип действия проектируемого приспособления.

 

Приспособление служит для сверления 4-х отверстий в заготовке «Втулка» диаметром Ф 13 мм.

Приспособление состоит из корпуса, пневмокамеры со штоком, цилиндрической втулки для насаживания детали, кондукторной плиты и быстросменной шайбы.

Принцип действия: Заготовка одевается на цилиндрическую втулку, по верх нее устанавливается кондукторная плита и при подаче воздуха в одну из полостей камеры, деталь прижимается быстросменной шайбой, которая одевается на шток. После сверления отверстий, воздух подается во вторую полость пневмокамеры и заготовка отжимается.

Приспособление устанавливается на столе радиально-сверлильного станка 2Е52.

1.3.Разработка последовательности выполнения

операций.

Таблица 2

№	Наименование операции	Эскиз	Оборудование
	Токарная операция. Растачивание и раз- вертывание отверстия 1,подрезания торца 2, прорезание углубления3, протачивание пов.4 и 5		16К20Ф3
	Токарная: вытачивание скруглений 6 и 7.		15К20Ф3
	Сверление 4 отвер- стий Ф13 мм.		2Е52
	Шлифование наруж- ной поверхности.		5Б312
	Контроль

1.4 Проверка условий лишения возможности перемещения заготовки в приспособлении «Правило шести точек» в соответствие с ГОСТ 21495-76.

Деталь-тело вращения. Базирование происходит по торцам. Эта база является опорной и лишает заготовку одной степени свобода. Базирование по отверстию лишает заготовку четырех степеней свободы. Из этого следует, что деталь лишена 5-ти степеней свободы и остается только одна-вращение вокруг своей оси.

 

Рис.1

1.5 Расчет погрешности базирования.

 

 

D=70H9 ^+0,074

d=70h7 _-0,030

Тd=0,074-(-0,030)=0,104 мм.

Величена максимального зазора перекрывается

длиной врезания перебега при сверлении отвер-

стия. Следовательнопроцесс обработки возмо-

жен.

 

 

Рис.2

 

 

1.6 Расчет усилий зажима

1.6.1 Расчёт режимов резания.

I. Выбираем сверло и устанавливаем значения его геометрических элементов.

Сверло диаметром D = 13мм. с рабочей частью из стали ВК8 ГОСТ 10903-77, конус морзе 1.

Геометрические элементы: форма заточки – нормальная (Н); углы сверла: α = 12; а = 1,5 мм., l = 2,5 мм., l1 = 1,5 мм., ʄл =0,2-0,4; α1⁰ = 6-8; 2φ = 118̊;ψ = 40 … 60̊; при стандартной заточке ψ = 55̊; α = 11̊;ω = 30̊.

1) Глубина резания t = D/2 = 13/2 = 6,5 мм.

2) Нормативная подача Sон = 0,1 мм/об.

Проверяем принятую подачу по осевой составляющей силы резания, допускаемой прочностью механизма подачи станка. Для этого определяем осевую составляющую силы резания.

Ро = Ср*D^qp*S_o^yp*K_p

Ср = 68; q_p = 1; ур =0.7; K_p = Кмр = (σв/75)^np ; np = 0,75

K_p = (45/75)^0.75 = 0,68

Po = 68 *14*0,1^0.7*0,68 = 68*14*0,2*0,68 = 130 кгс

Рмах = 900 кгс.

Назначенная подача So = 0,1 мм./об. вполне допустима.

3) Назначаем период стойкости сверла.

Для сверла диаметром D=13мм. при обработке конструкционной стали сверлом из быстрорежущей стали рекомендуется период стойкости Т=45 мин

Допустимый износ сверла h = 0,8 мм.

4) Скорость (м./мин.) главного движения резания, допускаемая режущими свойствами сверла.

Vи =(Сv*D^qv/T^m*t^xv *So^yv )*Kv

 

Сv=9,8; qv=0,4; xv=0; yv=0,5; m=0,2

 

Кv = Kmv*Kиv*Klv = 1,065*1*1 = 1,065

 

Vи =(9,8*13^0.4/45^0.2*6,5⁰*0,4^0.5)*1,065 = 29/1,35 = 21,48 м/мин.

5) Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания.

n = 1000 Vи/ ПD мин^-1; n = (1000*21,48)/(3,14*13) = 526 мин^-1

Корректируем по паспорту станка.

nд = 500 мин^-1

6) Действительная скорость главного движения резания м/мин.

Vд = ПDnд/1000 = 20,41 м/мин.

7) Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении.

М = См*D^qM*So^yM*Kp

См = 0,0345; qм =2; ум = 0,8; Кр = 0,68

М = 0,0345*13²*0,4^0.8* 0,68 = 1,9 кгс*М

 

8) Мощность затрачиваемая на резание

Nрез = Мn/975 кВТ; Nрез =(1,9*500)/975 = 0,97 кВТ.

9) Проверяем достаточна ли мощность станка.

Обработка возможна, если Nрез ≤ Nшп

Мощность на шпинделе станка Nшп = Nдη

У станка 2Е52 Nд = 2,2 кВТ, а η = 0,8

N = 2,2*0,8 =1,76 кВТ

0,97 < 1,76, следовательно обработка возможна

10) Основное время.

То =(l+l1+l2/nSo)i=(16+4+2)/(500*0,4) *1 = 0,11мин.

Где l – глубина сверления, l1 – врезание, l2 – перебег, So – подача, n – частота вращения шпинделя, i – количество переходов.

1.6.2. Расчёт усилий зажима.

1. Толкающая сила на штоке (разжим).

Q = (ПD²/4)pη, кгс.

Q = ((3,14 *82²)/4)*4*0,85 = 4486 кгс.

2. Тянущая сила на штоке (прижим).

Q = (П(D² – d²)/4)pη, кгс.

Q = (3,14 *(82² - 14²)/4)*4*0,85 = 6200 кгс.

 

1.7 Расчёт основных параметров зажимного механизма.

1.7.1 Расчёт диаметра пневмоцилиндра:

D ≈ 0,7√Q

D = 0,7√4486 ≈ 46,9см.

Принимаем D = 15 см. по ГОСТу 9087–70.

1.7.2 Длина рабочего хода.

L = 0,35D = 0,35 * 15 = 5 см =50 мм.

 

 

1. 8 Анализ проектируемого приспособления с целью определения его металлоемкости.

1.8.1 Определение объёма и массы частей приспобления.

ρ=7.8 г/см³ – средняя плотность металла.

1 Кондукторная плита.

V1 = 21,5*27*1,5 = 870,75 см³

V2 = (3,14*14²)/4 = 153,86 см³

V3 = ((3,14*5,5²)/4)*0,7 = 16,6 см³

V4 = ((3,14*1,6²)/4)*1,5 = 3 см³

Vобщ = V1 +V2-V3-2V4= 870,75 + 153,86 – 16,6 – 6 = 999 см³

M₁ = ρ* Vобщ = 7,8*999 = 7792гр. = 7,8 кг.

2 Верхняя сменная кондукторная плита.

V1 = 21,5*27*1,5 = 870,75 см³

V2 = (3,14*7²)/4 = 27 см³

V3 = ((3,14*2,8²)/4)*1,5 = 9,23 см³

V4 = ((3,14*1,6²)/4)*1,5 = 3 см³

Vобщ = V1 +V2-6V3-2V4= 870.75 + 27 – 6*9.23 – 6 = 782 см³

M₂ = ρ* Vобщ = 7,8*782 = 6099гр. = 6,1 кг.

М₃ = 10 кг – масса скальчатого кондуктора

М4 = 0.04кг – масса быстросменной втулки

1.8.2 Определение массы приспособления

Мпр = М1 + М2 + М3 +6М4 = 7,8+6,1+10+6*0,04 = 24кг.

Масса приспособления = 24 кг.

 

 

1.9 Расчет экономической эффективности проектируемого приспособления

Э_п>Р, где

Э_п-годовая экономия в руб.

Р-годовые затраты в руб.

 

Э_п=((Т_шт+Тⁿ_шт)С₄₃*N)60, где

 

Т_шт (мин)-штучное время при обработке деталей без приспособления

на универсальном станке (3,6 мин)

Тⁿ_шт (мин)-штучное время при обработке деталей после внедрения приспособления (3 мин)

С_чз-часовые затраты по эксплуатации рабочего места (руб.)

К-коэффециент показывающий во сколько раз затраты связанные с работой данного станка больше, чем аналогичные затраты у базового станка

 

С_чз=С_чз^бу*К*24,6=С_чз^бу*Тⁿ_шт/Т_шт*24,6=36,3*3/3,6*24,6=745руб

 

N-годовая программа выпуска

С_чз^бу-практически скорректированные часовые затраты на базовом месте

Принимаем С_чз^бу=36,3 (для серийного производства)

 

Т_шт=Т_о+Т_в+((Т_о+Т_в)/100)*Х, где

Т_в=Т_в1+Т_в2+Т_в3-вспомогательное время

Т_в1-время на установку и снятие детали (0.5;0.2мин) [, 292]

Т_в2-время связанное с переходом (0,08мин) [, 294]

Т_в3-время на измерения (0,1мин)

Х=3,5% - нормативный процент на отдых

 

Т_шт=0,66+0,68+((0,66+0,68)/100)*3,5=1,34 мин.

Тⁿ_шт=0,66+0,39+((0,66+0,39)/100)*3,5=1,04 мин.

Э_п=(1,34-1,04)*745*1000/60=3725руб.

 

Р=S_пр(А+В), где

S_пр=80у.е.-стоимость приспособления

А=0,5-коэффециент амортизации

В=0,2-коэффециент учитывающий ремонт и хранение приспособления

Р=80*(0,5+0,2)=56у.е. Р=56*24,6=1377,6 руб.

 

Экономический эффект от применения представляет собой разность между годовой экономией и годовыми затратами на приспособление.

 

А_п=Э_п-Р=3725-1377,6=2347,4руб А_п=2347,4/24,6=95,5у.е.

 

 

2 Охрана труда и промсанитария.

 

2.1 Мероприятия по охране труда на рабочем месте.

Прежде чем приступить к работе на станке, следует привести в порядок рабочую одежду: надеть головной убор, надеть специальную одежду, надеть защитные очки, застегнуть болтающиеся части одежды. Запрещается работать в перчатках и рукавицах.

Перед началом работы следует убедиться, что обрабатываемая деталь, тиски, приспособления прочно и надёжно прикреплены на столе. При работе нельзя применять приспособления с выступающими опорными винтами и болтами. Выступающие части необходимо оградить. Установку деталей на станок и снятие их со станка производится при отведённом в исходное состояние шпинделе с режущим инструментом.

Нельзя пользоваться инструментом с изношенным конусным хвостовиком. При автоматической подаче нельзя допускать подачи, превышающие допускаемые нормы. В процессе резьбы нельзя наклоняться близко к шпинделю и режущему инструменту. В случае заедания инструмента, поломки хвостовика, сверла станок необходимо выключить. После выключения станка нельзя останавливать шпиндель патроннажатием руки и прикасаться к сверлу рукой.

 

 

 

Список используемой литературы.

 

1.А.Ф Гарбацевич "Курсовое проэктирование по технологии машиностроения"; Минск "Высшая школа", 1975.

2.В.В.Даниловский"Технология машиностроения"; М. "Высшая школа", 1984.

3.Ю.И.Гельфган "Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения"; М. "Высшая школа" 1975.

4.А.К.Горошкин "приспособления для металорежущих станков;М. "Машиностроение";1975.

5"Справочник технолога машиностроения" том2; под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещеряков;1985.

5.Г.М.Ицкович "Сопротивление материалов"; М. "Высшая школа" 1986.