Типовые конструкции приспособлений для зубодолбежных станков. Проектирование приспособления для долбления цилиндрических зубчатых колес. Расчет режимов резания и технических норм времени. Точностный и экономический расчеты станочного приспособления.
При низкой оригинальности работы "Проектирование приспособления с пневматически зажимом для долбления наружных зубьев коробки дифференциала", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В пределах каждой группы в зависимости от конфигурации зубчатых колес приспособления могут быть разделены на подгруппы: 1) для обработки колес ос ступицей На конструкцию приспособления непосредственное влияние оказывают также размеры зубчатых колес, степень их точности, форма и размеры базовых поверхностей, а также посадочных мест стола или шпинделя станка, с которыми приспособления сопрягаются. В последние годы вместо оправок с ручным зажимом все шире внедряются приспособления с пневматическим или гидравлическим приводом, а в крупносерийном и массовом производстве осуществляется полная автоматизация всего процесса зубонарезания. На зубофрезерных и зубодолбежных станках приспособления имеют вертикальную ось и центрируются по одному из четырех методов: 1) цилиндрическим хвостовиком корпуса по цилиндрическому отверстию в столе, 2) конусным хвостовиком по конусному гнезду в столе, 3) в центрах, 4) с выверкой по индикатору. Момент, действующий на приспособление от силы резания где - сила резания, - диаметр обработки, В данном приспособлении на деталь воздействует крутящий момент, который компенсируется усилием, действующим от штока пневмокамеры на деталь, и создающим момент трения.В данном курсовом проекте был рассмотрен пример модернизации производства на примере операции зубодолбления с целью снизить себестоимость производства коробки дифференциала.
Введение
Для центрирования и закрепления заготовок, обрабатываемых на зуборезных и зубоотделочных станках, применяются разнообразные оправки и другие центрирующие устройства. По типу оборудования их принято делить на следующие группы: 1) для зубофрезерных станков
2) для зубодолбежных станков
3) для зубострогальных станков.
В пределах каждой группы в зависимости от конфигурации зубчатых колес приспособления могут быть разделены на подгруппы: 1) для обработки колес ос ступицей
2) для плоских колес
3) для двух- или многовенцовых колес
4) для зубчатых валиков и т.р.
На конструкцию приспособления непосредственное влияние оказывают также размеры зубчатых колес, степень их точности, форма и размеры базовых поверхностей, а также посадочных мест стола или шпинделя станка, с которыми приспособления сопрягаются.
В зависимости от длины ступицы и общей конфигурации зубчатого колеса основной установочной базой может быть отверстие или торцовая поверхность ступицы или обода. При данном отверстии оно обычно принимается ха основную базу, тогда торец используется в качестве дополнительной азы с одной опорной точкой. У плоских колес и зубчатых венцов основной базой является торцовая поверхность, а отверстие служит дополнительной базой; в этом случае центрирование должно выполняться по узкому цилиндрическому участку.
В большинстве конструкций оправок механизмы центрирования и зажима разделены, т.е. заготовку сначала центрируют, а потом закрепляют, причем для закрепления обычно используется ручной винтовой зажим. В последние годы вместо оправок с ручным зажимом все шире внедряются приспособления с пневматическим или гидравлическим приводом, а в крупносерийном и массовом производстве осуществляется полная автоматизация всего процесса зубонарезания.
На точность зубообработки влияет точность центрирования самих приспособлений, ось которых должна совпадать с осью вращения стола.
Способ центрирования и закрепления приспособлений зависит от формы посадочных мест станков. На зубофрезерных и зубодолбежных станках приспособления имеют вертикальную ось и центрируются по одному из четырех методов: 1) цилиндрическим хвостовиком корпуса по цилиндрическому отверстию в столе, 2) конусным хвостовиком по конусному гнезду в столе, 3) в центрах, 4) с выверкой по индикатору.
1. Типовые конструкции приспособлений для зубодолбежных станков
Рис.1.1 Приспособление с мембраной
В конусное гнездо шпинделя станка устанавливается оправа 1, по которой перемещается центрирующая мембрана 3. На столе станка сцентрирован и закреплен корпус 2 приспособления. Обрабатываемая деталь предварительно центрируется по шейке корпуса и опирается на его плоскость А. При завинчивании гайки 6 мембрана 3, сплющиваясь, окончательно центрирует деталь. В это же время пружина 5 через быстросъемную шайбу 4 прижимает деталь к кольцевой плоскости А. Осадка пружины 5 регулируется гайкой 7.
Рис.1.1 Приспособление с мембраной
На нижний конец шпинделя 7 станка навинчен гидроцилиндр 2, работающий от пневмогидравлического питателя, подающего масло под давлением 80-100 кг/см2; маслоприемная муфта 15 не вращается. Деталь 9 центрируется по втулке 11 закрепленной на оправке 8, вставленной в конусное гнездо шпинделя, и опирается на подставку 12. Зажим детали производится гидроцилиндром через тяги 3 и 6 и быстросъемную шайбу 10.
При переключении крана система приходит в исходное полоение по воздействием возвратной пружины 1. Связь штоков 3 и 6 обеспечивается муфтами 4 и5 с шариками 13, поджимаемыми пружинами 14. Переналадка приспособления на другие размеры колес сводится к замене центрирующей втулки 11, подставки 12 и быстросъемной шайбы 10.
2. Описание принципа действия приспособления и обоснования выбранной конструкции приспособления
Исходные данные: Спроектировать приспособление с пневматическим зажимом для долбления наружных зубьев коробки дифференциала до диаметра указанного на рис.2.1. Двухсменная 40 часовая рабочая неделя. Объем выпуска 80000 деталей в год.
Рис.2.2 Эскиз изготавливаемой детали
При проектировании приспособлений для долбления цилиндрических зубчатых колес часто приходится использовать одни и те же центрирующие и зажимные элементы. Поэтому для сокращения специальной оснастки, облегчения труда рабочих и дальнейшего сокращения затрат времени на закрепление и открепление обрабатываемых деталей был спроектирован диафрагменный пневматический стол со сменными центрирующими устройствами, устанавливаемыми на нем.
Стол состоит из чугунного корпуса 3, воздухоприемника 4 с уплотнительными резиновыми кольцами круглого сечения и резиновой диафрагмы 2, развивающей тяговое усилие около 30000 Н. Сжатый воздух подводится через воздухоприемник 4, который от проворота удерживается стержнем 11 , а от съема - кольцом 10.
Воздух, попадая через воздухоприемник в верхнюю полость пневмокамеры, опускает диафрагму 2 со штоком 8 и тягой 7 вниз и при помощи съемной шайбы закрепляет коробку дифференциала.
При переключении крана и выпуске сжатого воздуха из верхней полости в атмосферу система приходит в исходное положение под действием пружины 9.
Ход тяги 7-8 мм. Сменные съемные устройства центрируются по внутреннему диаметру кольца 5 и крепятся винтами 6 к корпусу приспособления.
Предварительно приспособление центрируется диском 1, который выполнен на 0,2 мм меньше по диаметру, чем кольцевая выточка в корпусе приспособления.
Окончательно приспособление выверяется индикатором по базовой поверхности сменного центрирующего устройства.
3. Расчет режимов резания и технических норм времени
Для обработки наружных зубьев коробки дифференциала (z=24, m=4,5) применяем специальный чашечный прямозубый долбяк с номинальным диаметром . Применяем зубодолбежный станок с ЧПУ. Расчет ведем по источнику [1]
1) Глубина резания. Обработка колес с m ? 6 мм осуществляется за один проход. Глубина резания при этом равна высоте зуба нарезаемого колеса: мм.
2) Длина рабочего хода долбяка
- длина нарезаемого зуба, мм
- длина перебега долбяка, мм
3) Определяем круговую подачу
Круговая подача по дуге делительной окружности при зубодолблении колес с m ? 6 мм, а также окончательного зубодолбления колес с m > 6 мм равна, при обработке чугуна: мм/дв.х.
Применяем круговую подачу мм/дв.х.
4) Определяем частоту возвратно- поступательного движения долбяка где для чугуна: ;
T - стойкость долбяка, 360 мин дв.х./мин
Принимаем дв.х./мин
5) Рассчитываем скорость по принятой частоте м/мин
6) Определяем мощность резания при долблении
, КВТ где - длина нарезаемого колеса, - число зубьев колеса.
КВТ
7) Определяем основное время
- количество проходов, мин
8) Определяем штучное время мин, где - вспомогательное время на установку и снятие детали с креплением пневматическим зажимом ( , контрольное измерение детали и переходы (
- время организационного обслуживания станка, от ; принимаем от
- время на отдых и личные надобности рабочего
; принимаем от
Тогда штучное время мин
4 Силовой расчет приспособления
Силовой расчет приспособления ведем по источнику [2].
Определяем округленную силу резания
Момент, действующий на приспособление от силы резания где - сила резания, - диаметр обработки, В данном приспособлении на деталь воздействует крутящий момент, который компенсируется усилием, действующим от штока пневмокамеры на деталь, и создающим момент трения.
Момент трения на торце детали равен где - коэффициент трения, принимаем
- диаметр торца детали, (задан в чертеже детали)
Чтобы обеспечить работу приспособления, момент трения должен превышать момент от силы резания, поэтому вводится коэффициент запаса K.
- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания изза случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовок, при черновой обработке
- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления инструмента, - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, - коэффициент, характеризующий непостоянство силы зажимного механизма, =1,3
Определяем толщину мембраны по [3, табл 23] . принимаем
Рабочий ход штока для простой резинотканевой диафрагмы определяется по формуле где - внутренний диаметр мембраны ,зажатый корпусом диафрагмы, Рабочий ход
Таким образом усилие на штоке и работа пневмоприспособления обеспечивается.
4. Расчет приспособления на точность
Точность обработки деталей в значительной мере зависит от правильного назначения требований к точности изготовления приспособлений.
На точность приспособлений влияет ряд технологических факторов, вызывающих суммарную погрешность.
Расчет ведем по источнику [3]. Допуск, обеспечиваем при обработке детали, определяется по формуле:
Определяем действительную погрешность установки где - погрешность базирования, - погрешность закрепления, [3, табл.16] погрешность приспособления. В условиях крупносерийного и массового производства , - погрешность, вызываемая износом установочных элементов. [3, табл.6.2]
Т.к. то при обработке в данном приспособлении выдерживается размер обработки. Расчет на точность приспособления выполняется.
5 Экономический расчет станочного приспособления
Экономический расчет заключается в определении экономии, получаемой при внедрении нового приспособления и сравнении ее с затратами на это приспособление. Другими словами, определяется экономический эффект от внедрения данного приспособления в производство. Расчет ведем по источнику [6].
Условие эффективного применения приспособления выражается формулой где - годовая экономия (без учета годовых затрат на приспособление), руб;
- годовые затраты на приспособление, руб;
Годовая экономия в свою очередь определяется как где - штучное время при обработке детали без приспособления или в универсальном приспособлении, мин;
мин, где - основное время мин, - вспомогательное время на установку и снятие детали с креплением ручным зажимом ( , контрольное измерение детали и переходы ( ,
- время организационного обслуживания станка, от ; принимаем от
- время на отдых и личные надобности рабочего, ; принимаем от
Тогда штучное время мин
- штучное время на операции после внедрения проектируемого приспособления, мин;
- часовые затраты по эксплуатации рабочего места;
где - практические скорректированные затраты на базовом рабочем месте, для условий двухсменного производства машино-коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка, - годовая программа выпуска, шт; = 80000 шт;
Тогда часовые затраты по эксплуатации рабочего места равны
Переводим советские рубли в белорусские рубли, применяя бивалютную корзину: Определяем годовую экономию:
Годовые затраты на приспособление
Где -стоимость приспособления, руб; 125 руб (по ценам современных производителей ); А - коэффициент амортизации при окупаемости в 2 года; А=0,5; В - коэффициент, учитывающий ремонт и хранение приспособления; В = 0,2;
Экономический эффект от внедрения приспособления будет равен
Т.к. Экономия превышает затраты на изготовление приспособления, то данное приспособление целесообразно использовать при обработке деталей.
Вывод
В данном курсовом проекте был рассмотрен пример модернизации производства на примере операции зубодолбления с целью снизить себестоимость производства коробки дифференциала. Были рассмотрены типовые конструкции приспособлений для данной группы станков и на их основе сконструировано приспособление для обработки заданной детали. Был проведен силовой, точностный и экономический расчеты, которые показали, что спроектированное приспособление обеспечивает все требуемые параметры качества детали, а также является экономически целесообразным. зубодолбежный станок цилиндрический приспособление
Список литературы
1. Власов В.И, Режимы резания. Справочно-методическое пособие по курсу «Резание материалов»/ В.И. Власов,- М.: Станкин, 2003 г.
2. Вардашкин Б.Н., Станочные приспособления. Справочник в двух томах/ Б.Н. Вардашкин, В.В. Данилевский, А.А. Шатилов,- М.: Машиностроение, 1984 г.
3. Кривко. Г.П., Сакович А.А Технологическая оснастка. Учебно-методическое пособие по выбору и расчету технологической оснастки при дипломном и курсовом проектировании. - Минск: БНТУ, 2005г. -60с.
4. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного ля технического нормирования станочных работ, - М.: Машиностроение, 1974 г
5. Ансеров М.А. «Приспособления для металлорежущих станков» . Москва, Ленинград 1960
6. Горбацевич А.Ф., Курсовое проектирование по технологии машиностроения,- Минск.: Вышэйшая школа, 1975.
Размещено на .ur
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
