МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Тольяттінського державного університету
КАФЕДРА "ТЕХНОЛОГІЯ МАШИНОБУДУВАННЯ"
КУРСОВА РОБОТА ПО ТЕМІ
"Пристосування для автоматичних виробництв"
Студент Биков Р.Н.
Група М-501
Викладач Миколаїв С.В.
Тольятті 2003
Тольяттинский державний університет
Кафедра «Технологія машинобудування»
Завдання
На курсове проектування з пристосуванням для автоматичних виробництв.
Варіант 3
1. Зміст розрахунково-пояснювальної записки проекту
Введення
1. Розрахунок і проектування універсально-збірного верстатного пристосування
1.1 Збір вихідних даних
1.2 Розрахунок сил різання
1.3 Розрахунок зусилля затиску
1.4 Розрахунок затискного механізму
1.5 Опис конструкції пристосування
2. Рішення задач по розрахунку точності елементів пристосування
3. Опис конструкції допоміжного інструменту
Література
Перелік графічного матеріалу
Компонувальна схема пристосування УСП - 0,5 А1
Робоче креслення допоміжного інструменту - 0,5 А1
Термін здачі 30 грудня 2003
Студент Биков Р.Н.
Група М-501
Викладач Миколаїв С.В.
Тольятті 2003
Зміст
Введення
1. Розрахунок і проектування універсально-збірного верстатного пристосування
1.1 Збір вихідних даних
1.2 Розрахунок сил різання
1.3 Розрахунок зусилля затиску
1.4 Розрахунок затискного механізму
1.5 Опис конструкції пристосування
2. Рішення задач по розрахунку точності елементів пристосування
3. Опис конструкції допоміжного інструменту
Література
Програми
Введення
Ми живемо в час ринкової економіки, що породжує найвищу конкуренцію серед підприємств і фірм. І в цій божевільній гонці за споживачами і прибутком виживуть лише ті підприємства, які зможуть швидко і якісно випускати нові вироби, необхідні ринком в певні моменти часу.
Тому підприємства повинні бути оснащені бистропереналажіваемим обладнанням (станки з ЧПУ) і оснащенням. Бистропереналажіваемая оснащення - комплекти елементів, з яких за невеликий проміжок часу можна зібрати пристосування, яке дозволить з необхідною точністю встановити і обробити заготовку.
Тому метою даної курсової роботи є оволодіння навичками проектування універсально-збірних пристосувань, розрахунку точності обробки операцій і складання робочого креслення допоміжного інструмента.
1. Розрахунок і проектування універсально-збірного верстатного пристосування
1.1 Збір вихідних даних
Технологічний перехід. Фрезерувати пов. 1 корпусу, витримуючи розмір 45 - 0,3 мм (Операційний ескіз рис.1.1).
Рис.1.1 Операційний ескіз
Вид і матеріал заготовки - виливок із чавуну СЧ18, НВ200. ріжучий інструмент - фреза дискова двостороння зі вставними ножами твердого сплаву по ГОСТ 6469-69. Зовнішній діаметр - 100 мм , Число ножів - 8 [1].
Режими різання:
Глибина різання - t = 0,3 мм
Подача на зуб S z = 0,125 мм / зуб
Швидкість різання V = 251м/мін
Частота обертання шпинделя n = 800об/мін
Стійкість інструменту Т = 180мін
Верстат - горизонтально-фрезерний 6Р82Г з розмірами столу 320
Тип пристосування - УСП з ручним затиском
1.2 Розрахунок сил різання
Складову Р z розраховуємо за емпіричною формулою [1]:
А складові Р y, Р v, Р h визначаємо з співвідношень [1]:
Р y = 0,35 Р z = 0,35 · 789 = 276Н, (1.2)
Р v = 0,9 Р z = 0,9 · 789 = 710Н, (1.3)
Р h = 0,35 Р z = 0,35 · 789 = 276Н (1.4)
1.3 Розрахунок зусилля затиску
Схема закріплення заготовки, що включає схему установки заготовки, розроблену на основі теоретичної схеми базування, і схему складових сил різання для найгіршого випадку їх розташування, представлена на рис.1.2.
Рис.1.2 Схема закріплення заготовки
При розташуванні зуба фрези в точці В горизонтальна сила прагне розвернути заготівлю відносно точки О 1, створюючи момент, рівний М `р = Р h · l.
Повороту заготовки перешкоджають сили тертя Т і Т 1, що виникають за рахунок притиску заготівлі до опор силами затиску. Момент закріплення буде складати:
М `З = 2 (Т + Т 1) l 1 = 2 (W f 1 + W f 2) l 1 = 2W (f 1 + f 2) l 1 (1.5)
де f 1 і f 2 - коефіцієнти тертя в контакті опор і притисків з заготівлею [2].
Прирівнюючи М `р і М` З і ввівши коефіцієнт запасу К, одержимо формулу для розрахунку сил затиску:
де К - коефіцієнт запасу [2].
Аналогічним чином визначаємо величини сил затиску, необхідних для утримання заготівлі від перекидання відносно точки О під дією сили Р v:
Розрахуємо коефіцієнт запасу [2]:
де К 0 - гарантований коефіцієнт запасу,
До 1 - коефіцієнт, що враховує вид обробки (чистова)
К 2 - коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання внаслідок затуплення інструменту
До 3 - коефіцієнт, що враховує вид обробки (фрезерування)
К 4 - коефіцієнт, що враховує сталість сил затиску
До 5 - коефіцієнт, що враховує зручність закріплення
До 6 - коефіцієнт, що враховує наявність перекидальних моментів при установці на опори
Приймаючи f = 0,12, розрахуємо сили затиску:
Для подальших розрахунків приймаємо найбільше значення
1.4 Розрахунок затискного механізму
Зусилля Q створюване затискним механізмом, визначимо з рівняння моментів:
W (A + Б) = Q · Б
Q = Q (A + Б) / Б (1.8)
де А і Б - плечі затискного механізму (див. додаток).
Значення плечей А і Б визначимо шляхом попереднього прочерчіваніі зони закріплення заготовки для обраного прихвата.
При вибраних нами значеннях А = 40мм і Б = 71 мм розрахуємо зусилля:
Q = 3551 (40 +71) / 71 = 5552Н
Зусилля, що створюється при затиску гайкою вздовж осі болта, визначаємо за формулою:
де d СР - середній діаметр різьби, мм;
α - кут підйому різьби;
φ ПР - приведений кут тертя;
D Т - зовнішній діаметр опорного торця гайки;
d - внутрішній діаметр опорного торця гайки;
μ - коефіцієнт тертя на торці гайки.
З формули (1.9) знаходимо М КР - необхідну величину моменту, що прикладається до гайки при затиску заготовки:
Для загвинчування гайки використовуємо ключ з плечем l = 150мм, при цьому зусилля, яке прикладають робочим до ключа одно 28,2 Н
1.5 Опис конструкції пристосування
Універсально-збірне пристосування призначене для базування і закріплення заготовки на фрезерної операції при обробці поверхні 1 (Рис.1.1).
Універсально-збірне пристосування складається з базової плити 1, на якій встановлені квадратні 2 і прямокутна однорядна 3 опори, а також косинці 4 для базування заготовки. Для закріплення заготовки на базовій плиті 1 встановлюються прихвати 5. Для цього болт пазовий 6 встановлений головкою в один з Т-образних пазів базової плити 1 і різьбовий частиною в паз прихвата 5. На болт пазовий навернена гайка 7, притискає сферичну шайбу 8, вставлену в конічну шайбу 9. Також на болті пазової 6 встановлена пружина 10, яка спирається на гайку 11.
Універсально-збірне пристосування працює наступним чином. Заготівлю базують по квадратних 2, прямокутної однорядною 3 опор і косинця 4. Закручують гайки 7, створюючи певне зусилля, дія якого завдяки системі важелів забезпечує надійне закріплення заготовки. При цьому пружини 10 стискаються, накопичуючи певний запас енергії. Після обробки гайки 7 відкручують і під дією стислих пружин 10 прихвати звільняють заготівку.
2. Рішення задач по розрахунку точності елементів пристосування
Завдання 1.31
Обробка зовнішньої циліндричної поверхні діаметром 115мм проводиться при установці їх з зазором на жорсткій циліндричній оправці (рис.2.1). базове отвір втулок має діаметр 65
0,020 мм , А биття шпинделя верстата становить 0,010 мм . Точність методу обробки ω = 0,05 мм. Визначити очікувану точність виконання циліндричної поверхні втулки і її можливе відхилення від сносності щодо базового отвори.
Рис.2.1
Похибка установки знайдемо за формулою
де ε баз - похибка базування,
ε закр - похибка закріплення,
ε полож - похибка положення.
У нашій задачі похибки положення і закріплення дорівнюють нулю, а це значить, що похибка встановлення буде дорівнювати похибки базування. Похибка базування знайдемо наступним чином:
де S max і S min - максимальний і мінімальний зазори відповідно в посадці заготовки на оправлення,
Т d і Т D - допуски робочої поверхні оправки та посадкового отвору заготовки відповідно.
Виходячи з формули (2.1) отримуємо похибка виконання розміру А:
де ω - точність методу обробки.
Можливе відхилення від співвісності знайдемо за такою формулою:
де ω Б.Ш. - биття шпинделя верстата,
ω Б.З. - биття заготовки.
Завдання 1.75 (3)
Визначити ширину стрічки циліндричної поверхні зрізаного пальця, що забезпечує установку шатуна для обробки його поверхонь за два установа (рис.2.2).
Визначимо величину, що показує можливість використання зрізаного пальця:
де
Ширину стрічки визначимо за формулою:
де D - діаметр отворів у заготівлі під настановні пальці,
S 2 min - мінімальний зазор у сполученні зі зрізаним пальцем.
Рис.2.2
3. Опис конструкції допоміжного інструменту
Державка (див. додаток) призначена для закріплення в ній перехідних циліндричних втулок, оправок для насадних зенкерів і розгорток, патронів для мітчиків, розточувальних оправок і розточувальних патронів.
Державка складається з циліндричної частини, де кріпляться втулки, оправлення, з конічної частини, якій кріпиться державка в пристосуванні, і перехідної частини.
Державка працює наступним чином. Державка встановлюється в пристосування конічної частиною. У виконане різьбовий отвір у конусі закручується болт, що закріплює державка в пристосуванні. В отворі, виконаному в циліндричній частині, базуються втулки, оправлення. Закріплення відбувається двома болтами з радіальним напрямком закріплення.
Література
1. Довідник технолога-машинобудівника. Т2/под ред. А.Г. Косилової і ін-М: Машинобудування, 1985. 496с. мул.
2. Верстатні пристосування: Довідник. У 2х томах.-Т1/под ред. Б.М. Вардашкіна та ін, 1984, 592 с, іл.
Тольяттінського державного університету
КАФЕДРА "ТЕХНОЛОГІЯ МАШИНОБУДУВАННЯ"
КУРСОВА РОБОТА ПО ТЕМІ
"Пристосування для автоматичних виробництв"
Студент Биков Р.Н.
Група М-501
Викладач Миколаїв С.В.
Тольятті 2003
Тольяттинский державний університет
Кафедра «Технологія машинобудування»
Завдання
На курсове проектування з пристосуванням для автоматичних виробництв.
Варіант 3
1. Зміст розрахунково-пояснювальної записки проекту
Введення
1. Розрахунок і проектування універсально-збірного верстатного пристосування
1.1 Збір вихідних даних
1.2 Розрахунок сил різання
1.3 Розрахунок зусилля затиску
1.4 Розрахунок затискного механізму
1.5 Опис конструкції пристосування
2. Рішення задач по розрахунку точності елементів пристосування
3. Опис конструкції допоміжного інструменту
Література
Перелік графічного матеріалу
Компонувальна схема пристосування УСП - 0,5 А1
Робоче креслення допоміжного інструменту - 0,5 А1
Термін здачі 30 грудня 2003
Студент Биков Р.Н.
Група М-501
Викладач Миколаїв С.В.
Тольятті 2003
Зміст
Введення
1. Розрахунок і проектування універсально-збірного верстатного пристосування
1.1 Збір вихідних даних
1.2 Розрахунок сил різання
1.3 Розрахунок зусилля затиску
1.4 Розрахунок затискного механізму
1.5 Опис конструкції пристосування
2. Рішення задач по розрахунку точності елементів пристосування
3. Опис конструкції допоміжного інструменту
Література
Програми
Введення
Ми живемо в час ринкової економіки, що породжує найвищу конкуренцію серед підприємств і фірм. І в цій божевільній гонці за споживачами і прибутком виживуть лише ті підприємства, які зможуть швидко і якісно випускати нові вироби, необхідні ринком в певні моменти часу.
Тому підприємства повинні бути оснащені бистропереналажіваемим обладнанням (станки з ЧПУ) і оснащенням. Бистропереналажіваемая оснащення - комплекти елементів, з яких за невеликий проміжок часу можна зібрати пристосування, яке дозволить з необхідною точністю встановити і обробити заготовку.
Тому метою даної курсової роботи є оволодіння навичками проектування універсально-збірних пристосувань, розрахунку точності обробки операцій і складання робочого креслення допоміжного інструмента.
1. Розрахунок і проектування універсально-збірного верстатного пристосування
1.1 Збір вихідних даних
Технологічний перехід. Фрезерувати пов. 1 корпусу, витримуючи розмір 45 -
Рис.1.1 Операційний ескіз
Вид і матеріал заготовки - виливок із чавуну СЧ18, НВ200. ріжучий інструмент - фреза дискова двостороння зі вставними ножами твердого сплаву по ГОСТ 6469-69. Зовнішній діаметр -
Режими різання:
Глибина різання - t = 0,3 мм
Подача на зуб S z = 0,125 мм / зуб
Швидкість різання V = 251м/мін
Частота обертання шпинделя n = 800об/мін
Стійкість інструменту Т = 180мін
Верстат - горизонтально-фрезерний 6Р82Г з розмірами столу 320
Тип пристосування - УСП з ручним затиском
1.2 Розрахунок сил різання
Складову Р z розраховуємо за емпіричною формулою [1]:
А складові Р y, Р v, Р h визначаємо з співвідношень [1]:
Р y = 0,35 Р z = 0,35 · 789 = 276Н, (1.2)
Р v = 0,9 Р z = 0,9 · 789 = 710Н, (1.3)
Р h = 0,35 Р z = 0,35 · 789 = 276Н (1.4)
1.3 Розрахунок зусилля затиску
Схема закріплення заготовки, що включає схему установки заготовки, розроблену на основі теоретичної схеми базування, і схему складових сил різання для найгіршого випадку їх розташування, представлена на рис.1.2.
Рис.1.2 Схема закріплення заготовки
При розташуванні зуба фрези в точці В горизонтальна сила прагне розвернути заготівлю відносно точки О 1, створюючи момент, рівний М `р = Р h · l.
Повороту заготовки перешкоджають сили тертя Т і Т 1, що виникають за рахунок притиску заготівлі до опор силами затиску. Момент закріплення буде складати:
М `З = 2 (Т + Т 1) l 1 = 2 (W f 1 + W f 2) l 1 = 2W (f 1 + f 2) l 1 (1.5)
де f 1 і f 2 - коефіцієнти тертя в контакті опор і притисків з заготівлею [2].
Прирівнюючи М `р і М` З і ввівши коефіцієнт запасу К, одержимо формулу для розрахунку сил затиску:
де К - коефіцієнт запасу [2].
Аналогічним чином визначаємо величини сил затиску, необхідних для утримання заготівлі від перекидання відносно точки О під дією сили Р v:
Розрахуємо коефіцієнт запасу [2]:
де К 0 - гарантований коефіцієнт запасу,
До 1 - коефіцієнт, що враховує вид обробки (чистова)
К 2 - коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання внаслідок затуплення інструменту
До 3 - коефіцієнт, що враховує вид обробки (фрезерування)
К 4 - коефіцієнт, що враховує сталість сил затиску
До 5 - коефіцієнт, що враховує зручність закріплення
До 6 - коефіцієнт, що враховує наявність перекидальних моментів при установці на опори
Приймаючи f = 0,12, розрахуємо сили затиску:
Для подальших розрахунків приймаємо найбільше значення
1.4 Розрахунок затискного механізму
Зусилля Q створюване затискним механізмом, визначимо з рівняння моментів:
W (A + Б) = Q · Б
Q = Q (A + Б) / Б (1.8)
де А і Б - плечі затискного механізму (див. додаток).
Значення плечей А і Б визначимо шляхом попереднього прочерчіваніі зони закріплення заготовки для обраного прихвата.
При вибраних нами значеннях А = 40мм і Б = 71 мм розрахуємо зусилля:
Q = 3551 (40 +71) / 71 = 5552Н
Зусилля, що створюється при затиску гайкою вздовж осі болта, визначаємо за формулою:
де d СР - середній діаметр різьби, мм;
α - кут підйому різьби;
φ ПР - приведений кут тертя;
D Т - зовнішній діаметр опорного торця гайки;
d - внутрішній діаметр опорного торця гайки;
μ - коефіцієнт тертя на торці гайки.
З формули (1.9) знаходимо М КР - необхідну величину моменту, що прикладається до гайки при затиску заготовки:
Для загвинчування гайки використовуємо ключ з плечем l = 150мм, при цьому зусилля, яке прикладають робочим до ключа одно 28,2 Н
1.5 Опис конструкції пристосування
Універсально-збірне пристосування призначене для базування і закріплення заготовки на фрезерної операції при обробці поверхні 1 (Рис.1.1).
Універсально-збірне пристосування складається з базової плити 1, на якій встановлені квадратні 2 і прямокутна однорядна 3 опори, а також косинці 4 для базування заготовки. Для закріплення заготовки на базовій плиті 1 встановлюються прихвати 5. Для цього болт пазовий 6 встановлений головкою в один з Т-образних пазів базової плити 1 і різьбовий частиною в паз прихвата 5. На болт пазовий навернена гайка 7, притискає сферичну шайбу 8, вставлену в конічну шайбу 9. Також на болті пазової 6 встановлена пружина 10, яка спирається на гайку 11.
Універсально-збірне пристосування працює наступним чином. Заготівлю базують по квадратних 2, прямокутної однорядною 3 опор і косинця 4. Закручують гайки 7, створюючи певне зусилля, дія якого завдяки системі важелів забезпечує надійне закріплення заготовки. При цьому пружини 10 стискаються, накопичуючи певний запас енергії. Після обробки гайки 7 відкручують і під дією стислих пружин 10 прихвати звільняють заготівку.
2. Рішення задач по розрахунку точності елементів пристосування
Завдання 1.31
Обробка зовнішньої циліндричної поверхні діаметром 115мм проводиться при установці їх з зазором на жорсткій циліндричній оправці (рис.2.1). базове отвір втулок має діаметр 65
Рис.2.1
Похибка установки знайдемо за формулою
де ε баз - похибка базування,
ε закр - похибка закріплення,
ε полож - похибка положення.
У нашій задачі похибки положення і закріплення дорівнюють нулю, а це значить, що похибка встановлення буде дорівнювати похибки базування. Похибка базування знайдемо наступним чином:
де S max і S min - максимальний і мінімальний зазори відповідно в посадці заготовки на оправлення,
Т d і Т D - допуски робочої поверхні оправки та посадкового отвору заготовки відповідно.
Виходячи з формули (2.1) отримуємо похибка виконання розміру А:
де ω - точність методу обробки.
Можливе відхилення від співвісності знайдемо за такою формулою:
де ω Б.Ш. - биття шпинделя верстата,
ω Б.З. - биття заготовки.
Завдання 1.75 (3)
Визначити ширину стрічки циліндричної поверхні зрізаного пальця, що забезпечує установку шатуна для обробки його поверхонь за два установа (рис.2.2).
Визначимо величину, що показує можливість використання зрізаного пальця:
де
Ширину стрічки визначимо за формулою:
де D - діаметр отворів у заготівлі під настановні пальці,
S 2 min - мінімальний зазор у сполученні зі зрізаним пальцем.
Рис.2.2
3. Опис конструкції допоміжного інструменту
Державка (див. додаток) призначена для закріплення в ній перехідних циліндричних втулок, оправок для насадних зенкерів і розгорток, патронів для мітчиків, розточувальних оправок і розточувальних патронів.
Державка складається з циліндричної частини, де кріпляться втулки, оправлення, з конічної частини, якій кріпиться державка в пристосуванні, і перехідної частини.
Державка працює наступним чином. Державка встановлюється в пристосування конічної частиною. У виконане різьбовий отвір у конусі закручується болт, що закріплює державка в пристосуванні. В отворі, виконаному в циліндричній частині, базуються втулки, оправлення. Закріплення відбувається двома болтами з радіальним напрямком закріплення.
Література
1. Довідник технолога-машинобудівника. Т2/под ред. А.Г. Косилової і ін-М: Машинобудування, 1985. 496с. мул.
2. Верстатні пристосування: Довідник. У 2х томах.-Т1/под ред. Б.М. Вардашкіна та ін, 1984, 592 с, іл.