Техническое задание 3 Последовательность и этапы при проектировании станочных приспособлений

Содержание:

Введение	2
1. Проектирование станочного приспособления	3
1.1. Техническое задание	3
1.2. Последовательность и этапы при проектировании станочных приспособлений	4
2. Выбор способа установки заготовки в станочном приспособлении	5
2.1 Выбор схемы базирования и описание работы приспособления	5
2.2 Методика расчета приспособления на точность	6
3 Силовой расчёт приспособления	7
3.1 Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия	7
3.2. Расчет коэффициента надежности закрепления К.	8
3.3 Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Ри	9
4. Прочность деталей приспособлений	11
Литература	12

ВВЕДЕНИЕ

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

1. 
   надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки;
   
2. 
   стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;
   
3. 
   повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в результате механизации приспособлений;
   
4. 
   расширить технологические возможности используемого оборудования.
   

В зависимости от вида производства технический уровень и структура станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного производства в большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления. Специальные станочные приспособления имеют одноцелевое назначение для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при исполнении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое распространение получила система универсально-сборных приспособлений (УСП), основанная на использовании стандартных деталей и узлов. Этот вид приспособлений более мобилен в части подготовки производства и не требует значительных затрат.

Создание любого вида станочных приспособлений, отвечающих требованиям производства, неизбежно сопряжено с применением квалифицированного труда. В последнее время в области проектирования, станочных приспособлений достигнуты значительные успехи. Разработаны методики расчета точности обработки деталей в станочных приспособлениях, созданы прецизионные патроны и оправки, улучшены зажимные механизмы и усовершенствована методика их расчета, разработаны различные приводы с элементами, повысившими их эксплуатационную надежность.

1. Проектирование станочного приспособления
1.1. Техническое задание
Спроектировать установочно-зажимное приспособление под детали типа "Шестерня" для операции сверление отверстия на вертикально-сверлильном станке модели 2Н135 в условиях серийного производства;

• 
  геометрические параметры:
  

диаметр D_max = 95мм

• 
  Точность выполняемой операции в мм:
  

диаметр отверстия 3H14, глубина 25 (напроход), отклонение от соосности 1 мм.

• 
  Способ обеспечения заданной точности по предварительной настройке станка
  
• 
  Годовая программа выпуска всех типоразмеров N_г = 5000шт
  

1.2. Последовательность и этапы при проектировании станочных приспособлений.

Техническое задание на проектирование станочного приспособления
Анализ исходных данных для разработки технического проекта
Выбор и обоснование системы станочного приспособления	Критерий выбора - зона рентабельности применения системы станочного приспособления
Выбор баз и способа установки заготовки на разрабатываемой операции
Определение и анализ погрешности базирования Eб	Определение погрешности закрепления – Ез
Анализ и оптимизация теоретических схем базирования	Схема силового замыкания детали
Определение погрешности базирования (Еб) для выбранной схемы установки	Выбор точки приложения и направления зажимных сил
Анализ возможных схем установки детали на операции	Выбор конструкции и расположения опорных (установочных) элементов приспособления.
Анализ размерных связей при различных схемах базирования	Расчет погрешности закрепления Ез = С1 * q^0.5 * (C2 + kRa)
Оптимизация схемы базирования. Расчет Еб
Выбор способа установки приспособления на станке	Осуществляется привязка станочного приспособления к системе координат станка
Оценка (расчетная) погрешности установки Е =  E1^2 + E2^2	Оценка (расчетная) допуска на исполнительный размер [бp]  [бт]
Выбор направляющих элементов для инструмента
Разработка компоновочной схемы приспособления
Расчетная часть проекта

2. Выбор способа установки заготовки в станочном приспособлении.
2.1. Выбор схемы базирования и описание работы приспособления.
Анализируя техническое задание, эскиз детали под выполняемую операцию из ГОСТ 21495-76 выбираем теоретическую схему базирования и из ГОСТ3.1107-81 возможные схемы практической реализации.

Практическая схема базирования детали "Шестерня" для операции ''Сверление''.

Кондуктор предназначен для сверления отверстия диаметром 3 мм в шестерне.

В отверстии корпуса 1 установлен фиксатор 2, закреплённый винтами 10.

Обрабатываемую деталь устанавливают до упора в торец. Правильное положение детали относительно оси вращения регулируют упорным винтом 9. Деталь закрепляют прижимом 4, шарнирно закреплённым на откидной планке 5, при навинчивании гайки 12 на откидной болт 8.

При сверлении отверстия кондуктор устанавливают стойками 13 и 14 на столе вертикально-сверлильного станка.

Приспособление спроектировано для серийного производства.

2.2 Методика расчета приспособления на точность

На рассматриваемой операции выдерживаются 2 размера - 3^+0,3; 220,26.

Выявим составляющие погрешности:

- _с=0, так как ею можно пренебречь;

- _рп и _н определяются одной и той же величиной – зазором между кондукторной втулкой и сверлом, так как положение на столе станка кондуктору придаётся при настройке путём совмещения оси сверла с осью кондукторной втулки.

Определим s_max между втулкой и сверлом. Для получения отверстия диаметром 3Н14 осуществляют сверление сверлом 3_-0,036.

Диаметр кондукторной втулке принят 3F7=3_+0.01^+0.022. Отсюда максимальный зазор между отверстием втулки и сверлом будет равен:

s_max=0,022+0,036=0,058(мм).

Следовательно, _н=0,058(мм).

Погрешность _п.о.=0; _б.и.б равна максимальному зазору между отверстием заготовки и пальцем. Отверстие заготовки к моменту данной операции имеет базовый диаметр 43,5^+0,02, а диаметр пальца принят 43,5g6=43,5_-0,09^-0,025. Следовательно:

s_max=0,02+0,09=0,11(мм).

Погрешность _б.и.б=0,11(мм).

Погрешность _з=0,01(мм) (принята без расчёта).

Погрешность _п.н. для кондуктора с запрессованной втулкой определяется совокупностью двух величин:

- погрешность _вт=2_вт – эксцентриситет втулки. _вт=2_вт=2·0,01=0,02(мм);

- погрешность _в=s_max – максимальный зазор при посадке втулки в корпус.

Примем посадку втулки в корпус 6Н7/р6. Отсюда максимальный зазор равен:

s_max=0.015+0.024=0.039(мм).

Погрешность _в=0,039 (мм).

Погрешностью _Д пренебрегаем.

Суммирование составляющих погрешностей рассчитаем по формуле:

Результирующая погрешность 0,13 меньше допуска 0,52. Кондуктор обеспечит требуемую точность.

3 Силовой расчёт приспособления.

3.1 Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Р_з
Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Для этого необходимо составить расчетную схему, то есть изобразить на схеме базирования заготовки все действующие на нее силы: силы и моменты резания, зажимные усилия, реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными и зажимными элементами.

Расчетную схему следует составлять для наиболее неблагоприятного местоположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности.

По расчетной схеме необходимо установить направления возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов резания, определить величину проекций всех сил на направление перемещения и составить уравнения сил и моментов:

Назначаем режимы резания при сверлении.

По таблицам справочника при 3 определяем s=0,2 мм/об,

V=12.5 м/мин, n=200 об/мин.

Сила резании при сверлении определяется по формуле:

(Н).

С_р=68,