Назначение и технологические условия на обрабатываемую деталь. Выбор станка и инструмента, его технологическое обоснование. Схема базирования детали и элементов приспособления. Назначение и описание работы устройства. Расчет механизма и усилия зажима.
Аннотация к работе
Технический прогресс машиностроения характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок. Задачи проектирования весьма обширны, сложны и многообразны, особенно если учесть масштабы современного производства, сложность и автоматизацию технологических процессов и оборудования, требования, предъявляемые к выпускаемым машинам в отношения качества, точности, долговечности, экономичности, стоимости и в главной мере производительности труда. Данная деталь относится к классу корпусных деталей с центральным пазом прямоугольного сечения, в который устанавливается опорный ролик, вращающийся на оси, ось устанавливается в отверстие диаметром 18 мм. Заготовка устанавливается двумя цилиндрическими отверстиями диаметром O17Н10 с параллельными осями на установочные пальцы(9), которые установлены в плите(10).В данной курсовой работе практическим методом были изучены приспособления для фиксации детали «Вилка». В данной курсовой работе было разработано приспособление для фиксации детали «вилка» во время фрезерования прямоугольного паза.
Введение
деталь технологический зажим
Технический прогресс машиностроения характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.
Использование специалистов, умеющих квалифицированно решать технологические задачи, - необходимое условие непрерывного совершенствования машиностроительного производства. В связи с этим в учебном процессе учебных заведений значительное место отводится самостоятельным работам, выполняемым студентами старших курсов. Такой самостоятельной работой является дипломное проектирование. Задачи проектирования весьма обширны, сложны и многообразны, особенно если учесть масштабы современного производства, сложность и автоматизацию технологических процессов и оборудования, требования, предъявляемые к выпускаемым машинам в отношения качества, точности, долговечности, экономичности, стоимости и в главной мере производительности труда.
1. Назначение и технологические условия на обрабатываемую деталь
Данная деталь относится к классу корпусных деталей с центральным пазом прямоугольного сечения, в который устанавливается опорный ролик, вращающийся на оси, ось устанавливается в отверстие диаметром 18 мм. Материал детали сталь 45, углеродистая конструкционная качественная.
Рис. 1. Вилка
2. Выбор станка и инструмента
Для горизонтально-фрезерной операции выбираем горизонтально-фрезерный станок модели 6Р83. Так как этот станок более эффективно подходит к данной операции. [СТМ, т. 2, стр. 54]
№ п/п Наименование параметра Значение параметра
1. 2. 3. Размеры рабочей поверхности стола (ширина?длина), мм Наибольшее перемещение стола, мм: продольное поперечное вертикальное Наибольшее перемещение гильзы вертикального шпинделя, мм 400?1600 1000 320 350 80
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Внутренний конус горизонтального шпинделя по ГОСТ 15945-82: Число скоростей шпинделя Частота вращения шпинделя, об/мин Подача стола, мм/мин: продольная поперечная вертикальная Число рабочих подач стола Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин: продольного поперечного вертикального Мощность электродвигателя привода главного движения, КВТ Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса (без выносного оборудования), кг 50 18 31,5 - 1600 25 - 1250 25 - 1250 8,3 - 416,6 18 3000 3000 1000 11 2560 2260 1770 3800
3. Выбор схемы базирования детали и установочных элементов приспособления
Заготовка устанавливается двумя цилиндрическими отверстиями диаметром O17Н10 с параллельными осями на установочные пальцы(9), которые установлены в плите(10). Торец толщиной 20h14 служит опорной базой. На плите находится 2 основания в которые закрепляются 2 стойки (1). На стойки крепятся зажимы с державкой индикатора.
Рис. 2. Схема базирования детали
4. Назначение и описание работы устройства
Приспособление предназначено для фиксации заготовки во время фрезерования паза. Приспособление представляет собой основание -10, на котором смонтирован узел зажима и установочные пальцы 9, на которое устанавливается заготовка. Узел зажима состоит из эксцентрикового зажима 1, на который крепится прихват 3. Прихват регулируется болтом 5 и шайбой 6. Болт так же регулируется гайкой 4, которая расположена на плите 10. Над гайкой расположена пружина образующая разжим, которая фиксируется шайбой 8. Эксцентриковый зажим 1 управляется рукояткой 2.
Для зажима заготовки следует опустить рукоятку, которая приводит механизм в действие. Далее можно переходить к фрезерованию паза.
Данное устройство уменьшает потери времени и следовательно повышает производительность. Так как зажим очень прост в использовании, на нем может работать менее опытный рабочий без потерь качества.
Рис. 3. Приспособление для фрезерования паза
5. Расчет технологического усилия фрезерования паза
Фрезерование прямоугольного паза шириной 40h12
Глубина резания
Ширина фрезерования
В=10 мм
При фрезеровании различабт подачу на 1 зуб, оборот фрезы и подачу минутную мм/мин, которые находится в следующей формуле
Подача на один зуб фрезы
=0,06 СТМ-2 таб. 34
Подача
S=2,4 СТМ-2 таб. 37
Число зубьев
Z= =2.4/0.06=40
Скорость резания - окружная скорость фрезы, м/мин где значение и показателей степени приведены в таблице 39, а период стойкости = в таблице 40
- общий поправочный коэффициент на скорость, учитывающий фактические условия резания, формула:
где: - коэффицент, учитывающий свойства обрабатываемого материала;
- коэффицент, учитывающий качества поверхности заготовки;
- коэффицент, учитывающий материал инструмента.
Обрабатываемый материал сталь 45, при этом определяется по формуле где: предел прочности материала;
- фрезы твердого сплава;
показатель стенки.
Тогда Заготовка из корки, тогда
Поправочный коэффицент
Скорость резания: Сила резания:
где значения и показатели степени приведены в табл. 41
- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала (табл. 9)
При этом сила резания будет: Крутящий момент:
Мощность резания:. Расчет усилия зажима
В процессе обработки заготовка должна сохранять неизменное положение относительно опорных элементов. Для достижения этого необходимо надежно закрепить заготовку в приспособлении, при этом должны соблюдаться следующие основные правила: 1) Положение заготовки, достигнутое при ее базировании, не должно меняться во время обработки;
2) Закрепление должно быть надежным;
3) Смятие поверхности заготовки, а также ее деформация при закреплении должны быть минимальными и находиться в допустимых пределах.
Рис. 4. Расчетная схема зажима
При фрезеровании прямоугольного паза на деталь действуют следующие силы: W - сила нормального давления рабочих поверхностей: Pz - сила резания: Ff - сила трения между призмой и обрабатываемой детали.
Сила трения, приложенная к обрабатываемой детали от призмы
= 2F, =2W*ft где: коэффициент трения сталь по стали.
Из этого условия определяем прижимную силу призмы
,
W=56.8177H
Рис. 5.
Q - усилие зажима. l1 - плечо от опоры до зажима l2 - плечо от конца прихвата действующего на деталь до опоры l1=40 мм l2=45 мм
Q=
Q=113.6355*40/45
Q=101 H усилие зажима
7. Расчет механизма зажима
Величина усилия зажима Q, развиваемого круглым эксцентриком, зависит от диаметра эксцентрика, угла в момент зажима, величины момента на рукоятке и коэффициентов трения на участке зажима и на оси эксцентрика.
Рассматривая систему эксцентрика в статическом состоянии получим равенство моментов
PL= r r=
Составляющими этого усилия является сила зажима Q и стремящиеся сдвинуть заготовку
PL= , откуда
Рассматривая действие эксцентрика, как действие одностороннего клина, получим силу зажима Q, без учета потерь от трения
Q=
Если учесть потери от трения на участке зажима и на оси вращения то получим
Q=
Заменяя его выражением получим следуещее равенство
Q=P
М - момент сил на рукоятке эксцентрика, для получения силы зажима
M=PL
M=Q {tg( } tg ( =0.2
M=270 кгс мм =2647,2955 Н мм
Q=50 кгс=490,335Н деталь технологический зажим
Рис. 6.
Вывод
В данной курсовой работе практическим методом были изучены приспособления для фиксации детали «Вилка». В работе соблюдены все ГОСТЫ предъявляемые к разработке приспособления для фрезерования прямоугольного паза. Организация производства охватывает основное, вспомогательное, и обслуживающее производство и процессы управления как гармонически увязанные звенья единого процесса изготовления продукции. В данной курсовой работе было разработано приспособление для фиксации детали «вилка» во время фрезерования прямоугольного паза.
После выполнения работы можно сделать следующие выводы: - приспособление достаточно технологично и экономически недорого в изготовлении;
- требования по точности выполняется.
Кроме того, в проекте выбраны оптимальные режимы резания, которые позволяют обеспечить требования по точности и качеству.
Список литературы
1. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1979. - 303 с.
2. Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.П. Справочник технолога-машиностроителя. Том 2. - М.: Машиностроение, 1986. - 496 с.
3. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений. - М.: Машиностроение, 1983. - 276 с.
4. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. - М.: Машиностроение, 1980.-44 с.
5. Решетов Д.Н. Детали машин, - М.: Машиностроение, 1989.-158 с.