Проектування верстатного пристосування для токарної операції технологічного процесу виготовлення

Міністерство освіти Нижегородської області

ГОУ СПО "Саровський політехнічний технікум"

Курсова робота

з дисципліни: "ТЕХНОЛОГІЧНА ОСНАСТКА"

Тема роботи: "Проектування верстатного пристосування для токарної операції технологічного процесу виготовлення деталі" Планшайба "

Розробив студент:

Курс 3, група ТТ3-16

Спеціальність: 151001 Технологія машинобудування

Консультант роботи: Суняйкіна Надія Миколаївна

викладач спец. дисциплін вищої категорії

Оцінка за захист роботи

Саров 2008р

Зміст курсової роботи

Введення

1. Технологічна частина

1.1 Призначення й опис деталі

1.2 Технологічний процес виготовлення деталі (маршрутний)

1.3 Опис технологічної операції

1.4 Застосовуване обладнання

2. Розрахункова частина

2.1 Розрахунок режимів різання на токарних операцію.

2.2 Розрахунок режимів різання на токарних операцію.

2.3 Розрахунок зусилля затиску

3. Конструкторська частина

3.1 Опис конструкції пристосування

3.2 Опис роботи пристосування

3.3 Розробка технічних вимог на пристосування

Висновок

Список літератури

Нормативні посилання

_{Введення}

Технологічна основа є найважливішим чинником успішного здійснення технічного прогресу в машинобудуванні. На сучасному етапі розвитку машинобудування необхідно забезпечити швидке зростання випуску нових видів продукції, прискорення її оновлення, скорочення тривалості перебування у провадженні. Завдання підвищення продуктивності праці в машинобудуванні не може бути вирішена тільки за рахунок введення в дію навіть найдосконалішого устаткування. Застосування технологічної оснастки сприяє підвищенню продуктивності праці в машинобудуванні і орієнтує виробництво на інтенсивні методи його ведення.

Основну групу технологічного оснащення складають пристосування механоскладального виробництва. Пристосуваннями у машинобудуванні називають допоміжні пристрої до технологічного устаткування, які застосовуються при виконанні операцій обробки, складання і контролю.

Застосування пристосувань дозволяє: усунути розмітку заготовок перед обробкою, підвищити її точність, збільшити продуктивність праці на операції, знизити собівартість продукції, полегшити умови роботи і забезпечити її безпеку, розширити технологічні можливості обладнання, організувати багатоверстатне обслуговування, застосувати технічно обгрунтовані норми часу, скоротити число робочих , необхідних для випуску продукції.

Ефективними методами, прискорює і здешевлює проектування і виготовлення пристроїв є уніфікація, нормалізація і стандартизація. Нормалізація і стандартизація дають економічний ефект на всіх етапах створення та використання пристосувань.

_{1. Технологічна частина}

_{1.1 Призначення й опис деталі}

Планшайба - це частина машини, механізму, приладу, служить для запобігання попадання бруду і пилу у внутрішню порожнину механізму.

Матеріал деталі "Планшайба" - сталь 40Х ГОСТ 4543-71 хімічний

Склад і механічні властивості якої представлені в таблиці 1 і таблиці 2 відповідно.

Таблиця 1 - Хімічний склад сталі 40Х ГОСТ 4543-71

Таблиця 2 - Механічні складу сталі 40Х ГОСТ 4543-71

_{1.2 Технологічний процес виготовлення деталі (маршрутний)}

Деталь обробляється на операціях:

010 Токарна операція

020 Токарна операція

030 Токарна операція

040 Фрезерна операція

050 Свердлильна операція

_{1.3 Опис технологічної операції}

020 Токарна операція

1. Точити по контуру поверхні 1,2,3 начорно

2. Точити по контуру поверхні 1,2,3 начисто

3. Розточити по контуру поверхню 4,5 начорно

4. Розточити по контуру поверхню 4,5, начисто

Рисунок 1 - ескіз операції 020

Так як на чорновій обробці більше зусилля різання ніж при чистової, розрахунок режимів обробки і розрахунок зусилля затиску виконується на перший перехід.

_{1.4 Застосовуване обладнання}

Параметри верстата 16К20Ф3

1. Найбільший діаметр оброблюваної заготовки

над станиною ... ... ... ... 400

над супортом ... ... .... .220

2. Найбільший діаметр прутка, що проходить через отвір шпинделя ... .53

3. Найбільша довжина оброблюваної заготовки ... ... .1000

4. Крок нарізати різьблення:

метричної ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... До 20

дюймової, число ниток на дюйм ... ... ... -

модульної, модуль ... ... ... ... ... ... ... ... ... -

5. Крок нарізати різьблення:

пінчевой, пинч ... ... ... -

6. Частота обертання шпинделя, об / хв ... .... .12,5 - 2000

7. Число швидкостей шпинделя ... .... .22

8. Найбільше переміщення супорта:

Поздовжнє ... .... .900

Поперечний ... .... .250

9. Подача супорта, мм / об (мм / хв):

Поздовжня ... ... (3 - 1200)

Поперечна ... .... (1,5 - 600)

10. Число ступень подач ... .... Б / с

11. Швидкість швидкого переміщення супорта, мм / хв:

Поздовжнього ... ... 4800

Поперечного ... ... .2400

12. Потужність електродвигуна головного приводу, кВт ... ... 10

13. Габаритні розміри (без ЧПУ):

Довжина ... .... .3360

Ширина ... ... 1710

Висота ... ... .1750

14. Маса, кг ... ... 4000

1.5 Схема базування заготовки на операції

Вибір технологічних баз у багато визначає точність виготовлення деталі і економічність її виготовлення.

Деталь "Планшайба" базується за типовою схемою базування диска (рисунок 1)

Рисунок 2 - схема базування деталі

настановна база, позбавляє заготовку трьох ступенів свободи (опорні точки 1,2,3) торець фланця поверхню А;

подвійна опорна, позбавляє заготовку двох ступенів свободи (опорні точки 4,5) зовнішня цільова поверхню Б;

_{2. Розрахункова частина}

_{2.1 Розрахунок режимів різання на токарних операцію.}

1. До елементів режимів різання відносяться:

2. Глибина різання t, мм - це шар матеріалу знімається

,

де - Діаметр поверхні, що отримується на попередньому переході, мм. - Діаметр поверхні на даними переходами

3.

де - Максимальний припуск на обробку

4. T при відрізанні і прорізанні канавок дорівнює ширині різця t = n

5. Подача S, мм / об.

6. Швидкість V, м / хв.

7. Число оборотів шпинделя n, об / хв.

Визначити режими обробки для токарної чистової операції зовнішнього течії поверхні діаметром 165, визначити силу різання , Основний час на обробку Т.О. і можливість виконання даної операції на заданому верстаті.

Вихідні дані:

Верстат 16К20Ф3

Отримувані параметри: ;

; Шорсткість ; ;

Інструмент: Різець прохідний упорний

; ; мм, L = 170, , T 15 K 6

Стійкість Т = 60 (для різців середнє значення стійкість: Т = 30-60)

_{2.2 Розрахунок режимів різання на токарних операцію.}

1. До елементів режимів різання відносяться:

2. Глибина різання t, мм - це шар матеріалу знімається

,

де - Діаметр поверхні, що отримується на попередньому переході, мм. - Діаметр поверхні на даними переходами

3.

де - Максимальний припуск на обробку

4. T при відрізанні і прорізанні канавок дорівнює ширині різця t = n

5. Подача S, мм / об.

6. Швидкість V, м / хв.

7. Число оборотів шпинделя n, об / хв.

Визначити режими обробки для токарної чистової операції зовнішнього течії поверхні діаметром 165, визначити силу різання , Основний час на обробку Т.О. і можливість виконання даної операції на заданому верстаті.

Вихідні дані:

Верстат 16К20Ф3

Отримувані параметри: ;

; Шорсткість ; ;

Інструмент: Різець прохідний упорний

; ; мм, L = 170, , T 15 K 6

Стійкість Т = 60 (для різців середнє значення стійкість: Т = 30-60)

Матеріал сталь 45ГОСТ 1050-88 ( )

Хід роботи:

Визначається глибина різання

1. ,

де - Max припуск на обробку, мм.

мм.

Подача вибирається за таблицями довідники

, З урахуванням поправочного коефіцієнта

(Так як )

;

мм / об

3. Швидкість різання визначається за формулою ;

,

де - Коефіцієнт: m, x, y - показники ступеня , = 420; x = 0,15; y = 0, 20; m = 0, 20; Т - стійкість інструменту, Т = 60 хв., T - глибина різання, t = 0,6 мм., S - подача, S = 0,3 мм / об

де - Поправочний коефіцієнт враховує конкретні умови обробки

,

де - Коефіцієнт враховує вплив фізико-механічних властивостей оброблення моменту

для сталі ,

; ;

- Коефіцієнт враховує вплив стану поверхні заготовки , так як обробка не чистова з кіркою, - Коефіцієнт впливу інструментального матеріалу ,

, м / хв

4. Чистота обертання шпинделя визначається за формулою

об / хв.

Для підвищення стійкості інструменту приймає n = 500мін.

Визначається фактична швидкість різання.

5.

м / хв.

сила різання за формулою

де - Постійна,

- Показники ступенів

, , ,

- Поправочний коефіцієнт

де - Коефіцієнт враховують впливу якості оброблюваного матеріалу на силові залежності

, N = 0,75,

- Поправочні коефіцієнти які враховують вплив геометричних параметрів ріжучої частини інструмента на складові сили різання.

; ; ; ;

, Н

Перевіряються режими різання по потужності на шпинделі верстата,

Для цього визначається потужність різання за формулою:

де - Сила різання, Н;

V - фактори швидкості різання, м / хв.

60 1020 - перевідний коефіцієнт

КВт

Визначається потужність на шпинделі верстата з урахуванням коефіцієнта корисної дії ККД ( )

де - Потужність на шпинделі, КВт, - Потужність двигуна верстата, КВт, (16К20Ф3) = 10т, - Для металорізальних верстатів дорівнює 0,7 - 0,8

= 0,7 - 0,8

КВт

Висновок: Так як умова дотримується (0,4 <7,7), таким чином

вибрані режимів обробки здійсненні на верстаті 16К20Ф3

9. Визначаємо основний час за формулою

,

де L - Розрахункова довжина обробки; мм

Яку розраховують за формулою

де - Довжина оброблюваного поверхні ( = 5мм), - Величина врізання й перебігаючи інструменту ( = 5мм), - Додаткова довжина на взяття пробної стружки.

Так як обробка автоматична з ЧПУ таким чином ( = 0)

- Кількість проходів

Всі отримані вище результати зведемо в таблицю

Таблиця 1 - Параметри обробки на токарної операції.

_{2.3 Розрахунок зусилля затиску}

Додані до заготівлі сили повинні запобігти можливому відрив заготівлі, зсув або поворот її під дією сил різання і забезпечити надійне закріплення заготовки протягом усього часу обробки.

Сила затиску заготовки при даному способі закріплення визначається за наступною формулою:

(1)

де D з - діаметр заготовки, D з = 200мм,

f - коефіцієнт тертя на робочій поверхні затискача f = 0,18

Р z - сила різання Р z = 216 Н

L - затискний відстань деталі, L = 35мм;

K - коефіцієнт запасу, який визначають за формулою:

, (2)

де K 0 - гарантований коефіцієнт запасу K 0 = 1,5;

K 1 - поправочний коефіцієнт, що враховує

вид поверхні деталі K 1 = 1,0

K 2 - поправочний коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при затуплении ріжучого інструменту K 2 = 0,95

K 3 - поправочний коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання при обробці переривчастих поверхонь деталі K 3 = 1,2

K 4 - поправочний коефіцієнт, що враховує непостійність сили затиску розрізняне силовим приводом пристосування K 4 = 1,0

K 5 - поправочний коефіцієнт враховує ступінь зручності розташування рукоятки в ручних затискних пристроях K 5 = 1,0

Так як значення коефіцієнт K менше 2,5, то приймається значення 2,5

Н

Розрахунок силового приводу

Так як затиск заготовки здійснюється без проміжної ланки, то зусилля на штоку дорівнюватиме силі затиску заготовки, тобто

Н.

Діаметр пневмоциліндра двох стороннього дії при подачі повітря бесштока, визначається за наступною формулою:

(3)

де p - тиск стисненого повітря, p = 0,40 МПа;

- ККД, = 0,9

d - діаметр штока.

У формулі для спрощення розрахунку опускається ККД, але для надійності затиску знайдену силу Q на штоку збільшують в 1,5 рази.

Тоді формула для Q приймає вигляд

, (4)

Звідки

, (5)

Беручи р = 0,4 МПа ( ), Знаходиться діаметр пневмоциліндра:

, (6)

мм

Діаметр пневмоциліндра приймається рівним 75 мм.

Діаметр штока буде дорівнює мм., мм.

Дійсне зусилля на штоку:

(7)

Н.

_{3. Конструкторська частина}

_{3.1 Опис конструкції пристосування}

Для обробки заготовок на токарних верстатах застосовують пневматичні трикулачні патрони з регульованими кулачками. Застосування регульованих кулачків обумовлено необхідністю обробки заготовок різних розмірів. Часті перестановки кулачків (або наладок) викликають необхідність їх протачивать або шліфувати, що, природно, утрудняє переналагодження, особливо протягом робочого дня. Показана конструкція дозволяє не тільки регулювати кулачки в залежності від форми заготовки або її розмірів, але й швидко переналагоджувати патрон для роботи в центрах.

У корпусі 2 патрони знаходиться муфта 1, поєднана різьбленням з тягою пневматичного приводу. У проточку муфти входять довгі кінці трьох важелів 3, а їх короткі кінці - у пази ползушек 4, з'єднаних гвинтами 5 із кулачками 6. На торцеву поверхню патрона нанесена кільцева ризику 7, а на кулачках є ділення, дозволяють попередньо встановлювати кулачками. При переналагодженні патрона для робіт у центрах у центральний отвір вставляють перехідну втулку з нормальним центром, а одним з кулачків використовують як повідця.

_{3.2 Опис роботи пристосування}

При подачі стисненого повітря в безштоковую частина пневмоциліндра муфта 1 переміщається в ліву частину, пересуваючи довгі кінці трьох важелів 3. При цьому їх короткі кінці звільняються від пазів ползушек 4. Таким чином за допомогою з'єднаних гвинтами 5 кулачки 6 затискаються.

При подачі стисненого повітря в штокову частина пневмоциліндра муфта 1 повертається в праву частину, пересуваючи довгі кінці трьох важелів 3. При цьому їх короткі кінці повертаються в пази ползушек 4, і таким же чином за допомогою з'єднаних гвинтами 5 кулачки 6 розтискаються.

_{3.3 Розробка технічних вимог на пристосування}

Зусилля затиску Q = 698 Н

Тиск повітря в пневмосистеме (р = 0,4 МПа)

_{Висновок}

Пристосування - це технологічне оснащення, призначена для установки або направлення предмета праці чи інструменту при виконанні технологічної операції.

Використання пристосувань сприяє підвищенню точності і продуктивності обробки, контролю деталей та складання виробів, забезпечує механізацію та автоматизацію технологічних процесів, зниження кваліфікації робіт, розширення технологічних можливостей обладнання та підвищення безпеки робіт. Застосування пристосувань може істотно знизити час установки і тим самим підвищити продуктивність процесу там, де час установки об'єкта порівнянно з основним технологічним часом.

Зниження часу на обробку деталі, збільшення продуктивності праці забезпечило - розробка спеціального верстатного пристосування - трикулачні патрона з пневмозажімом.

Сила затиску Q = 1517 Н.

Сила різання Р z = 216 Н.

Діаметр пневмоциліндра D = 75

_{Список літератури}

1. Філонов І.П. Проектування технологічних процесів у машинобудуванні: Навчальний посібник для вузів / І.П. Філонов, Г.Я. Бєляєв, Л.М. Шкірка і ін; За заг. ред. І.П. Філонова. - + СФ. - Мн.: "Технопрінт", 2003. - 910 с.

2. Довідник технолога-машинобудівника. Т.2 / За ред. Дальського А.М., Суслова А.Г., Косімовой А.Г., Мещерякова Р.К. - 5-е вид., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування-1, 2001. - 944с. мул.

3. Павлов В.В. Основні завдання технологічного проектування: Навчальний посібник / В.В. Павлов, М.В. Пожидаєв, Е.П. Орловський и др. - М.: Станкин, 2000. - 115 с.

4. Довідник технолога-машинобудівника. Т.1/Под ред.А.М. Дальського, Косилової А.Г., Мещерякова Р.К., Суслова А.Г., - 5-е вид., Перераб. і доп. - М.: Машинобудування - 1, 2001. - 912с., Іл.

5. Суслов А.Г. Технологія машинобудування: Підручник для студентів машинобудівних спеціальностей вузів. - М.: Машинобудування, 2004. - 400 с.

6. Жуков Е.Л. Технологія машинобудування: Навчальний посібник для вузів / Е.Л. Жуков, І.І. Козар, С.Л. Мурашкін та ін; Під ред. С.Л. Мурашкіна. - М.: Вища школа, 2003.

Кн.1: Основи технології машинобудування. - 278 с.

Кн.2. Виробництво деталей машин. - 248 с.

7. Схиртладзе А.Г. Технологічне обладнання машинобудівних виробництв / О.Г. Схиртладзе, В.Ю. Новиков; Під ред. Ю.М. Соломенцева. - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Вища школа, 2001. - 407 с.

8. Загальномашинобудівні нормативи часу і режимів різання для нормування робіт, що виконуються на універсальних та багатоцільових верстатах з числовим програмним керування. ч.2. Нормативи режимів різання. - М.: Економіка, 1990.

9. Схиртладзе А.Г. Верстатник широкого профілю: Підручник для проф. навчань, закладів / О.Г. Схиртладзе, Новіков В.Ю. - 3-е вид., Стер. - М.: Вища школа, 2001. - 464 с.

10. Пріс Н.М. Базування та бази в машинобудуванні: Методичні вказівки до виконання практичних занять з курсу "Основи технології машинобудування" для студентів денного та вечірнього відділень спец.120100 "Технологія машинобудування" / Н.М. Прис. - Н. Новгород.: НГТУ, 1998. - 39 с.

_{Нормативні посилання}

1. ГОСТ ЕСКД 2.104-68 Основні напису.

2. ГОСТ ЕСКД 2.105-95 Загальні вимоги до текстових документів.

3. ГОСТ ЕСКД 2.109-73 Основні вимоги до креслень.

4. ГОСТ ЕСКД 2.308-79 Вказівка ​​на кресленнях допусків форми і розташування поверхонь.

5. ГОСТ ЕСКД 2.309-73 Позначення шорсткості поверхонь.

6. ГОСТ ЕСКД 3.1103-82 Основні написи.

7. ГОСТ ЕСТД 3.1105-84 Форма і правила оформлення документів загального призначення.

8. ГОСТ ЕСТД 3.1107-81 Опори, затиски й настановні пристрої. Графічні зображення.

9. ГОСТ ЕСТД 3.1109-82 Терміни та визначення основних понять.

10. ГОСТ ЕСТД 3.1118-82 Форми і правила оформлення маршрутних карт.

11. ГОСТ ЕСТД 3.1127-93 Загальні правила виконання текстових технологічних документів.

12. ГОСТ ЕСТД 3.1128-93 Загальні правила виконання графічних технологічних документів.

13. ГОСТ ЕСТД 3.1129-93 Загальні правила запису технологічної інформації в технологічних документах на технологічні процеси й операції.

14. ГОСТ ЕСТД 3.1130-93 Загальні вимоги до форм і бланків документів.

Додаток

Спецификация приспособления для точения