Проектування пристроїв для базування і закріплення деталей

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Костанайської державний університет ім.А. Байтурсинова.

Інженерно - технічний факультет

Кафедра технічного сервісу

Проектування пристроїв для базування і закріплення деталей

Методичні вказівки для виконання курсової роботи

Костанай 2009

Автори:

Доцент к. т. н., Піменов В.Б.

Ст. викладач Куксін А.К.

Рецензенти:

Проектування пристроїв для базування і закріплення деталей.

Методичні вказівки по виконанню курсової роботи для студентів спеціальності 050724 Технологічні машини та обладнання

Костанай, КДУ ім. А. Байтурсинова, ІТФ, 2009. .

Методичні вказівки є керівництвом при виконанні курсової роботи студентами спеціальності 050724 Технологічні машини й устаткування.

Включають теоретичні відомості, послідовність виконання роботи, довідкові дані, приклади розрахунків.

Методичні вказівки розглянуті та рекомендовані до видання на засіданні кафедри

технічного сервісу "... ...." ... ... ... ... ... ... .... 2009р.

Протокол № ... ....

Введення

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

Якщо пристосування входить до складу обробній технологічної системи, його називають верстатним пристосуванням, якщо воно входить до складу складальної технологічної системи, то його заведено називати складальним пристроєм.

Пристосування призначені головним чином для установки об'єкта, в якості якого виступає заготівля, деталь або складальна одиниця. Установка включає в себе базування об'єкта та його закріплення. Тому основними частинами пристосування є корпус, що базують (настановні) і затискні елементи.

Від якості пристосування в значній мірі залежить ефективність технологічних процесів виготовлення деталей і складання виробів. Жорсткість пристосування впливає на жорсткість всієї технологічної системи. Якою б не була жорсткість інших елементів технологічної системи, жорсткість самої технологічної системи не буде перевищувати жорсткість пристосування.

Технічні вимоги на пристосування

Технічні вимоги на пристосування випливають з їх службового призначення. Оскільки пристосування призначене для базування об'єкта, то пред'являються вимоги, які можна розділити на три групи:

точність настановних елементів пристрою, що утворюють комплект баз для базування об'єкта та комплект баз, якими встановлюється саме пристосування;

точність відносного положення комплектів баз;

точність положення направляючих втулок, кінематичних елементів і їх відносного положення.

Пристосування під час роботи піддається силовому та теплового впливу. На нього діють сили, зумовлені технологічним процесом, такі як, сили різання, запресовування, затиску, інерції. Теплота, що виділяється внаслідок технологічного процесу, передається пристосуванню, що веде до виникнення в пристосуванні пружних і теплових переміщень. Це в свою чергу призводить до зносу елементів і втрати точності. Найбільшому зносу, як правило, піддаються направляючі втулки і базують елементи. Пристосування має мати необхідні міцність, жорсткість, зносостійкість і теплостійкість.

Застосування верстатних пристосувань дозволяє:

надійно базувати і закріплювати оброблювану деталь із збереженням її жорсткості в процесі обробки;

стабільно забезпечувати високу якість оброблюваних деталей при мінімальній залежності якості від кваліфікації робітника;

підвищити продуктивність і полегшити умови праці робітника в результаті механізації пристосувань:

розширити технологічні можливості обладнання.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Корсаков В.С. Основи конструювання пристосувань: підручник - М.: Машинобудування, 1983. - 277 с.

2. Ансеров М.А. Пристосування для металорізальних верстатів. Л.: Машинобудування, 1975. - 654 с.

3. Ракович А.Г. Автоматизація проектування пристосувань для металорізальних верстатів: монографія - М.: Машинобудування, 1980 - 136 с.

4. Горохів В.А. Проектування і розрахунок пристосувань. - Мінськ, Вища школа, 1985 - 238с.

5. Альбом з проектування пристосувань: Учеб. посібник для студентів машинобудівних спеціальностей вузів (В. М. Базров, А. І. Сорокін, В. А, Губар та ін) - М.: Машинобудування, 1991. - 121 с

6. Кузнєцов В.С., Пономарьов В.А. Система універсально-збірних пристосувань у машинобудуванні. - М.: Машинобудування, 1964. - 271 с.

7. Мікітянскій В.В. Точність пристосувань у машинобудуванні. - М.: Машинобудування, 1984. - 128 с.

8. Пружинно-гідравлічна затискна оснащення для металорізальних верстатів / Под ред. Мишлевского А.А. - М.: Машинобудування, 1983. - 149 с.

9. Верстатні пристосування: довідник - т.1, 2. Під ред. Б.М. Вардашкіна і А.А. Шатілова. - М.: Машинобудування, 1984. - 591 с., 655 с.

10. Довідник технолога-машинобудівника в2-х томах, під ред. КосіловойА.Г., Мещерякова І.П.М. "Машинобудування" 1985.

1. Мета завдання:

Придбання знань і навичок щодо базування деталей, проектування пристосувань для закріплення і обробки деталей машин, вмінню користування довідковою літературою.

2. Послідовність виконання завдання:

2.1 Пояснювальну записку виконувати аркушах формату А 4 і оформляти згідно стандарту інституту.

2.2 На початку роботи запишіть по номеру залікової книжки вихідні дані завдання: d, марку сталі, σ в, R z і точність остаточної обробки.

Розміри базового отвору деталі d взяти в таблиці № 1, по двох останніх цифр номера залікової книжки.

Передостання цифра залікової книжки - номер вашої рядка в таблиці. Остання цифра залікової книжки - номер вашої колонки в таблиці. У перетині рядка і колонки розміри (d-діаметр) отвору деталі, мм,

Таблиця 1 Варіанти діаметра отвору, мм


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

10

22

18

24

18

24

16

12

26

8

1

14

24

20

26

20

20

12

14

28

22

2

18

26

24

22

28

22

18

20

30

28

3

20

18

32

24

24

10

20

30

24

32

4

22

20

12

16

18

18

22

28

12

10

5

18

24

10

12

14

14

10

16

8

14

6

16

28

14

10

24

16

24

12

24

16

7

14

30

16

8

10

24

26

8

22

18

8

12

26

18

14

18

28

8

14

26

26

9

8

14

22

16

8

14

10

20

12

20

Марку сталі, характеристику стали σ в, взяти в таблиці № 2 так само по двох останніх цифр номера залікової книжки.

Передостання цифра залікової книжки - номер рядка в таблиці. Остання цифра залікової книжки - номер колонки в таблиці. У перетині рядка і колонки ваш варіант.

Перше позначення у клітинці таблиці - марка сталі, друге значення - тимчасовий опір σ в, Мпа. (Н / мм 2).

Таблиця 2. Марка стали, характеристика сталі.


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Ст.0; 320

25; 460

20Х; 850

Ст.6; 720

70; 730

25Г, 500

70г; 800

Ст.1, 400

35Г; 570

20; 420

1

08 кп, 300

40; 580

30; 500

30Х; 900

45Х; 900

Ст.6; 720

20; 420

40Г; 600

Ст.4; 520

45Г; 630

2

30Г; 550

20; 420

Ст.2; 420

35; 540

35х; 950

20Г; 460

25; 460

Ст.0; 320

30Г; 550

10 кп; 320

3

08; 330

40Х; 850

Ст.1, 400

45; 610

40; 580

40Х; 850

20; 420

65; 710

Ст.3; 470

50Г; 660

4

35; 540

50Г; 660

55; 660

Ст.2; 420

Ст.0; 320

45; 610

45Х; 900

Ст.5; 620

25Г, 500

08 кп, 300

5

10 кп; 320

20 кп; 390

65; 710

30; 500

Ст.6; 720

15Г; 420

15; 380

08; 330

Ст.5; 620

60Г; 710

6

45Г; 630

15; 380

20Х; 850

50; 640

Ст.3; 470

30; 500

Ст.0; 320

35х; 950

20Г; 460

10; 340

7

10; 340

Ст.6; 720

15; 380

55; 660

40Г; 600

50; 640

20; 420

Ст.4; 520

20 кп; 390

65Г; 750

8

Ст.1, 400

60; 690

Ст.3; 470

70; 730

25; 460

30Х; 900

Ст.2; 420

25; 460

15Г; 420

25; 460

9

15 кп; 360

35Г; 570

25; 460

20Х; 850

40Г; 600

70; 730

15 кп; 360

08 кп, 300

30Х; 900

70г; 800

Точність виготовлення деталі й фрезерування паза по 8 квалітету.

Розробці підлягають такі питання:

1. Вивчення технічних умов на деталь, процес виконання операції, підбір типу верстата та інструменту.

2. Вибір технологічних баз.

3. Вибір базують і настановних елементів пристрою, розстановка сил, що діють на деталь, розрахунок або підбір режиму різання.

4. Визначення величин сил і моментів різання.

5. Попередній вибір конструкції пристосування з урахуванням напрямку сил різання.

6. Розрахунок сил закріплення заготовки.

7. Вибір силового механізму та розрахунок його параметрів.

8. Виконання ескізу пристосування.

9. Опис пристосування

Завдання

по виконанню курсової роботи

Розробити пристосування для базування і закріплення заготовок для фрезерування паза.

Установча база - базування площиною, внутрішньою поверхнею

Варіант завдання. Пристосування для базування заготовки площиною і внутрішньої циліндричної поверхнею.

Пристосування застосовується при фрезеруванні паза перетином а * h при a = h = 0.2 d, інші розміри наведені на малюнку 1:

Діаметр деталі D = 2,3 d отв, висота деталі b = 0,67 d отв. Пристосування призначено для базування заготовки площиною, внутрішньої циліндричною поверхнею, опорної прихованої базі і для закріплення заготовки рівномірно розподіленими силами, спрямованими по нормалі до настановної базі.

Рис.1

Методичні вказівки щодо виконання роботи (завдання)

За пунктом 1 - Вивчення технічних умов на деталь, процес виконання операції, підбір типу верстата та інструменту

Виписати матеріал деталі, точність виготовлення, механічні характеристики деталі, спосіб фрезерування паза, виконати ескіз деталі з позначенням розмірів і допусків на оброблювані поверхні. Підібрати тип верстата та інструмент для фрезерування паза за довідковими даними (Довідник технолога - машинобудівника в 2-х томах, під ред Косилової А.Г., Мещерякова І. П).

Технічні вимоги на пристосування.

Технічні вимоги на пристосування випливають з їх службового призначення.

Пристосування застосовується при серійному і масовому виробництві.

Оскільки пристосування призначене для базування об'єкта, то пред'являються вимоги, які можна розділити на три групи:

точність настановних елементів пристрою, що утворюють комплект баз для базування об'єкта та комплект баз, якими встановлюється саме пристосування;

точність відносного положення комплектів баз;

точність положення направляючих втулок, кінематичних елементів і їх відносного положення.

Пристосування під час роботи піддається силовому та теплового впливу. На нього діють сили, зумовлені технологічним процесом, такі як, сили різання, запресовування, затиску, інерції. Теплота, що виділяється внаслідок технологічного процесу, передається пристосуванню, що веде до виникнення в пристосуванні пружних і теплових переміщень. Це в свою чергу призводить до зносу елементів і втрати точності. Найбільшому зносу, як правило, піддаються направляючі втулки і базують елементи. Пристосування має мати необхідні міцність, жорсткість, зносостійкість і теплостійкість.

По пункту 2 - Вибір технологічних баз.

Схему базування вибирають, виходячи з вимог точності обробки і зручності компонування пристосування. Похибка базування може змінюватися в залежності від обраної схеми базування. У тих ви чаях, коли технологічні і вимірювальні бази збігаються, похибка базування рівна нулю. Це важливе для практичної роботи становище називають принципом поєднання (єдності) баз.

Рекомендації по вибору раціональних схем базування викладені нижче.

1. При високих вимогах до точності обробки в якості технологічної бази слід використовувати точно оброблену поверхню заготовки і прийняти таку схему базування, яка забезпечує найменшу похибку установки.

2. Одним з найпростіших способів підвищення точності базування є дотримання принципу суміщення баз.

3. Для підвищення точності обробки слід дотримуватися принципу сталості баз. Якщо це неможливо з яких-небудь причин, то необхідно, щоб нові бази були оброблені точніше попередніх.

4. В якості баз слід використовувати прості за формою поверхні (плоскі, циліндричні і конічні), з яких при необхідності можна створити комплект баз. У тих випадках, коли поверхні заготовки не задовольняють вимогам, пропонованим до баз (тобто за своїми розмірами, формою і розташуванням не можуть забезпечити задану точність, стійкість і зручність обробки), на заготівлі створюють мистецтв ються бази (центрові отвори, технологічні отвори , платик, виточки та ін.)

Типові схеми установки заготовок при обробці

Машинобудівні деталі діляться на два типи:

1) деталі типу тіл обертання (вали, втулки, диски, барабани, зубчасті колеса та ін);

2) призматичні деталі (плити, планки, корпуси та інші).

Деталі першого типу обробляють, як правило, з обертанням заготовки (на токарних, карусельних, круглошліфувальних верстатах);

Деталі другого типу обробляють без обертання заготовки (на фрезерних, плоскошліфувальних верстатах і т.п.).

Технологічні бази використовуються тільки при обробці деталі.

Заготовки деталей типу тіл обертання невеликої довжини (висоти) - диски, втулки, зубчасті колеса і т.п. - Встановлюють на призми, в патрони, на оправлення, у втулки, на настановні пальці зв т.д.;

У комплект технологічних баз входять зовнішня (або внутрішня) поверхня обертання; торець; при необхідності база для кутової орієнтації (виступи, отвори, шпонкові канавки, шліци і т.д.).

Заготовки деталей типу тіл обертання значної довжини (наприклад, вали) установлюють на дві призми; у центрах (передньому і задньому); в патрон і в задній центр і т.д. У комплект технологічних баз входять зовнішні (або внутрішні) поверхні обертання; торці валу або ступенів валу; конічні поверхні центрових отворів; конічна поверхня хвостовика інструменту; база для кутової орієнтації (виступи, отвори, шпонкові канавки, шліци і т.д.). Якщо вали мають малу жорсткість (тобто значно деформуються при обробці під дією сил різання), то в якості додаткових баз використовують люнети.

Крутний момент при обробці деталей типу тіл обертання передають за допомогою патронів, хомутиків.

У комплект баз, використовуваних при виготовленні призматичних деталей, входять площину (настановна база); поверхні, призначені для орієнтації заготовки на площині. В якості поверхонь для орієнтації використовують дві площини (напрямна і опорна бази); площину (напрямна база) і отвір, вісь якого перпендикулярна настановної базі; два отвори з осями, перпендикулярними настановної базі; отвір з віссю, перпендикулярної настановної базі, і елемент для кутовий орієнтації заготовки.

При установці на площину в якості опор застосовують стандартні настановні деталі (опори жорсткі і регульовані, пластини опорні й т.д.). При установці по отворах використовують настановні пальці і розтискні оправлення. При обробці призматичних заготовок малої жорсткості застосовують додаткові (підводиться) опори - У деяких випадках призматичні заготівлі закріплюють: шляхом їх приклеювання або заливки в спеціальну оснастку.

За пунктом 3. Вибір базують і настановних елементів пристрою, розстановка сил, що діють на деталь, розрахунок або підбір режиму різання.

З урахуванням рекомендацій з вибору технологічних баз вибрати бази й настановні елементи пристосування (опорні пристрої, оправлення, призми, направляючі штифти і т.п. з довідкової літератури) в залежності від обраного способу фрезерування розставити сили, які будуть діяти на деталь при обробці, призначити режим різання (глибину, подачу, швидкість різання).

У процесі обробки ріжучий інструмент робить певні рухи щодо заготівлі. Тому потрібне розташування поверхонь деталі можна забезпечити тільки в наступних випадках:

1) якщо заготівля займає певне положення в робочій зоні верстата;

2) якщо положення заготівлі в робочій зоні визначено до початку обробки, на основі цього можна коригувати руху формоутворення.

Точне положення заготовки в робочій зоні верстата досягається в процесі установки її в пристосуванні. Процес установки включає в себе базування (тобто надання заготівлі необхідного положення щодо обраної системи координат) і закріплення (тобто додаток сил і пар сил до заготівлі для забезпечення сталості та незмінності її положення, досягнутого при базуванні).

Фактичне положення заготівлі, встановленої в робочій зоні верстата, неправильне, що обумовлюється відхиленням положення заготовки (у напрямку витримується розміру) у процесі установки. Це відхилення називають похибкою установки, яка складається з похибки базування і похибки закріплення.

Поверхні, що належать заготівлі та використовувані при її базування, називають технологічними базами, а використовувані для її вимірів - вимірювальними базами.

Для установки заготовки в пристосуванні зазвичай використовують кілька баз. Спрощено вважають, що заготівля стикається з пристосуванням в точках, званих опорними. Схему розташування опорних точок називають схемою базування. Кожна опорна точка визначає зв'язок заготовки з вибраною системою координат, в якій здійснюється обробка заготовки.

Щоб забезпечити орієнтоване положення жорсткої заготовки (тобто заготівлі, деформаціями якою можна знехтувати) призматичної форми, на неї необхідно накласти шість зв'язків, яким відповідають шість опорних точок на схемі базування:

три точки - на установчий базі, що позбавляють заготівлю трьох ступенів свободи (переміщення вздовж однієї координатної осі і повороту навколо двох інших координатних осей);

дві точки - на напрямній базі, що позбавляють заготівлю двох ступенів свободи (переміщення вздовж однієї координатної осі і повороту навколо іншої);

одна точка - на опорної бази, що позбавляє заготовку одного ступеня свободи (переміщення вздовж однієї координатної осі або поворот навколо неї).

Це правило базування жорсткої заготівлі носить назву правила шести точок.

Схему базування вибирають, виходячи з вимог точності обробки і зручності компонування пристосування. Похибка базування може змінюватися в залежності від обраної схеми базування. У тих випадках, коли технологічні і вимірювальні бази збігаються, похибка базування рівна нулю.

Це важливе для практичної роботи становище називають принципом поєднання (єдності) баз.

Рекомендації по вибору раціональних схем базування викладені нижче.

1. При високих вимогах до точності обробки в якості технологічної бази слід використовувати точно оброблену поверхню заготовки і прийняти таку схему базування, яка забезпечує найменшу похибку установки.

2. Одним з найпростіших способів підвищення точності базування є дотримання принципу суміщення баз.

3. Для підвищення точності обробки слід дотримуватися принципу сталості баз. Якщо це неможливо з яких-небудь причин, то необхідно, щоб нові бази були оброблені точніше попередніх.

4. В якості баз слід використовувати прості за формою поверхні (плоскі, циліндричні і конічні), з яких при необхідності можна створити комплект баз. У тих випадках, коли поверхні заготовки не задовольняють вимогам, пропонованим до баз (тобто за своїми розмірами, формою і розташуванням не можуть забезпечити задану точність, стійкість і зручність обробки), на заготівлі створюють мистецтв ються бази (центрові отвори, технологічні отвори , платик, виточки та ін.)

Основні вимоги до закріплення заготовок у пристроях наступні.

1. Закріплення має забезпечити надійний контакт заготовки з опорами пристосувань і гарантувати незмінність положення заготовки щодо технологічного оснащення в процесі обробки або при відключенні енергії.

2. Закріплення заготовки необхідно застосовувати тільки в тих випадках, коли сила обробки або інші сили можуть змістити заготовку (наприклад, при протягуванні шпоночно паза заготівлю не закріплюють).

3. Сили закріплення не повинні викликати великих деформацій і зминання бази.

4. Закріплення та звільнення заготовки повинні виконуватися з мінімальною затратою часу та зусиль з боку робітника. Найменшу похибку закріплення забезпечують затискні пристрої, що створюють

постійну силу закріплення (наприклад, пристосування з пневматичним або гідравлічним приводом).

5. Для зменшення похибки закріплення слід використовувати базові поверхні з низькою шорсткістю; застосовувати пристосування з приводом; встановлювати заготовки на опори з плоскою головкою або на точно оброблені опорні пластини.

За пунктом 4. Розрахувати сили і моменти різання по призначеним вами параметрами режиму різання (t, S, V).

Відмінною особливістю торцевої фрези від циліндричної є наявність зубів на одному з торців. При цьому, як і при циліндричному фрезеруванні, зрізати шар буде характеризуватися глибиною фрезерування t (рис.2), т. з. проекцією дуги контакту зубів із заготівлею на напрям, перпендикулярний руху подачі. Ширина фрезерування В на заготівлі вимірюється у напрямку осі обертання фрези. Помстимося над, що в деяких довідкових матеріалах для розрахунку режимів різання ці позначення міняються місцями, що слід враховувати при їх використанні. У залежності від розташування торцевої фрези щодо оброблюваної поверхні розрізняють симетричне й асиметричне фрезерування (рис.2 б).

Рис.2. Елементи режиму різання і зрізаного шару при торцевому точінні: а - порівняння елементів зрізаного шару циліндричної та торцевої фрезою; б - асиметрична фрезерування торцевою фрезою.

Швидкість різання при торцевому фрезеруванні визначається на найбільшому діаметрі контакту фрези з заготівлею D ф:

= м / хв

або в системі СІ

= м / с,

де n ф, п - частота обертання фрези відповідно в об / хв, і в с -1;

D ф, D - діаметр фрези відповідно в мм і в м.

Подача при фрезеруванні підраховується на один оборот фрези s 0 мм / об, або на один зуб фрези s z - мм / зуб, або в одну хвилину s М, мм на один оборот.

Органи управління подачею на фрезерних верстатах мають таблиці подачі S мм / хв.

Сили і потужність при фрезеруванні. Для здійснення процесу фрезерування необхідна потужність N v, що витрачається на обертання фрези, і N s - на переміщення заготовки зі столом:

N рез = N v + N s

На фрезерних верстатах зазвичай обертання фрези і подача столу кінематично взаємно не пов'язані. Отже, для обертання фрези необхідна потужність

N v =

де М - крутний момент від сил опору різанню при фрезерова-ванні; п - частота обертання фрези.

Якщо припустити, що сила опору різанню прикладена в одній точці ріжучого леза, то її можна розкласти на три взаємно перпендикулярні складові: радіальну Р у, окружну P z та осьову Р х. Крутний момент відносно осі фрези

М = ,

так як Р у проходить через вісь фрези, а Р х паралельна їй.

Векторна сума радіальної та окружної складових Р лежить в торцевій площині фрези і може бути розкладена на вертикальну Р v і горизонтальну P s складові. P v прагне відірвати заготівлю від столу при зустрічному фрезеруванні; а Р s визначає потужність N s на переміщення заготовки із столом.

Для визначення складових сили різання R використовують як заходи окружну силу Р:, а всі інші складові визначають в її частках. Силу

Р z знаходять за емпіричною формулою

P z = k p, Н

де t - глибина різання, мм; S Z - подача на зуб, мм ​​/ зуб; В - ширина фрезерування, мм; Z - число зубів фрези; D - діаметр фрези; n - частота обертання фрези, об / хв; х р, у р, u р, r p, q p, w p - показники ступеня, наведені в довідниках; С р ~ постійна, що враховує умови експерименту, не увійшли у формулу в явному вигляді (також знаходиться в довідниках); до р - коефіцієнт, враховує відміну конкретних умов роботи від експериментальних при виведенні цієї формули.

Розрахунки за формулою для різних умов фрезерування зведені в таблиці довідників по режимах різання, тому зазвичай не вимагають громіздких обчислень.

Потужність при фрезеруванні може бути також визначена за довідником або за вищенаведеною формулою.

Слід мати на увазі, що у прямозубой фрези в залежності від її діаметра, числа зубів і глибини різання в контакті із заготовкою знаходиться різне число зубів, а кожен зуб зрізає змінюється за площею розтин. Це призводить до коливань зусилля різання R і споживаної потужності і викликає хвилястість обробленої поверхні. Щоб уникнути цього застосовують фрези з гвинтовим зубом, що забезпечують більш рівномірний фрезерування.

Крутний момент при фрезеруванні розраховують за формулою M = P Z D / 2, де М - крутний момент на фрезі, Н * м; n - частота обертання фрези.

Потужність (кВт) фрезерування N = , Де М - крутний момент на фрезі, Нм; n - частота обертання фрези.

Таблиця. Формула для визначення дотичній сили

Типи фрез зі швидкорізальної сталі

Матеріал заготовки

Сила P Z, Н

Циліндричні і кінцеві

Торцеві

Циліндричні, кінцеві і дискові

Торцеві

Сталь

Σ σ в = 750 МПа

Чавун сірий

(НВ 190)

P Z = 682

P Z = 825

P Z = 300

P Z = 500

За пунктом 5. Попередній вибір конструкції пристосування з урахуванням напрямку сил різання.

Підібрати конструкцію пристосування з урахуванням розміщення базують настановних елементів, визначити попередню схему затискного пристрою (за довідковими даними)

Основні вимоги до закріплення заготовок у пристроях наступні.

1. Закріплення має забезпечити надійний контакт заготовки з опорами пристосувань і гарантувати незмінність положення заготовки щодо технологічного оснащення в процесі обробки або при відключенні енергії.

2. Закріплення заготовки необхідно застосовувати тільки в тих випадках, коли сила обробки або інші сили можуть змістити заготовку (наприклад, при протягуванні шпоночно паза заготівлю не закріплюють).

3. Сили закріплення не повинні викликати великих деформацій і зминання бази.

4. Закріплення та звільнення заготовки повинні виконуватися з мінімальною затратою часу та зусиль з боку робітника. Найменшу похибку закріплення забезпечують затискні пристрої, що створюють постійну силу закріплення (наприклад, пристосування з пневматичним або гідравлічним приводом).

5. Для зменшення похибки закріплення слід використовувати базові поверхні з низькою шорсткістю; застосовувати пристосування з приводом; встановлювати заготовки на опори з плоскою головкою або на точно оброблені опорні пластини.

За пунктом 6. Розрахунок сил закріплення заготовки. При фрезеруванні заготовки обробляється плоска поверхня в пристосуванні за допомогою циліндричної фрези. На заготівлю діють сили Рz і Рy, які прагнуть повернути її відносно точки О (малюнок 3). Повороту протидіють сила затиску W і сила тертя F (тертям на опорах нехтуємо). Умова рівноваги заготовки може бути представлено у вигляді суми моментів відносно точки В:

W а + F ℓ = Рzb + Рy ℓ,

де а - плече сили затиску W, мм; Рz і Рy - окружна і радіальна складові сили різання, Н; b - плече сили Рz, мм; ℓ, - плече сили Рy, і сили F (довжина заготовки), мм.

Рис.3. Схема закріплення заготовок

За пунктом 7. Вибір силового механізму та розрахунок його параметрів.

Потужність різання повинна бути менше або дорівнює потужності на шпинделі верстата: N ≤ N шп = N м η, де N м - потужність електродвигуна, кВт; η - ККД верстата.

Тому що сила тертя F = ѓ W, де ѓ - коефіцієнт тертя, то після підстановки одержимо такий вираз:

k (Р zb + Рy ℓ)

W = _____________________,

α + ѓ ℓ

де k - коефіцієнт запасу.

Рис.4. Комбіноване затискний пристрій

Якщо для фрезерної операції застосувати пристосування з комбінованим затискним пристроєм (гвинт 3 - клин 2 - важіль 1), то затискна сила значно збільшиться (рис. 4). Так, при коефіцієнти підсилення (відношення розвивається сили до прикладеної) рівних для гвинтового устройства.3-120, клина - 2 - 3 і важільного затискача 1-1,5, і ККД комбінованого пристрою η = 0,7 збільшення прикладеної сили складе 120 · 3 · I, 5 · 0,7 = 380раз.

При точних розрахунках сил закріплення враховують також пружні характеристики затискного пристрою.

За пунктом 8. Виконання ескізу пристосування.

За пунктом 9. Опис пристосування.

Похибка базування залежить від прийнятої схеми, базування. Наприклад, при свердлінні отвору по кондуктору (рис.13.2) при установці заготовки за схемою (рис. (3.2, а) похибка ДЕ б Н 1 базування для розміру Н 1 дорівнює ≈ 0,12 мм, а за схемою (рис.13.2 , 6) похибка ДЕ б Н 2 базування для розміру Н 2 дорівнює ≈ 0,02 мм (при допуску на зовнішній діаметр заготовки 0,1 мм), тобто відрізняється в шість разів.

Похибка базування дорівнює нулю, якщо технологічна та вимірювальна бази збігаються (рис.13.2, в), тобто ДЕ б Н 3 = 0.

Рісунок.13.2 Схема до визначення похибки базування.

Розглянемо кілька варіантів дії на оброблювану деталь сил різання, затиску і їх моментів.

Перший варіант (мал. III .1, а). Сила затиску W, прикладена до оброблюваної деталі 1 і сила різання Р однаково спрямовані і притискають деталь до опори 2 пристосування. При цьому потрібна мінімальна сила затиску Wmin.

Другий варіант (мал. III .1, б). Сила затиску W і сила різання Р діють на оброблювану деталь 1 в протилежних напрямках; необхідна сила затиску

W = KP.

Третій варіант (мал. III .1, в). Сила затиску W і сила різання Р діють на оброблювану деталь у взаємно перпендикулярному напрямку. Силі різання Р протидіють сили тертя між нижньою базовою площиною деталі і опорними штирями пристосування і між верхньою площиною деталі і затискними елементами.

Четвертий варіант (мал. III .1, г). Сила затиску W притискає деталь до опор, при цьому одна сила різання P 1 має один напрямок з силою затиску притискає деталь до нижніх опор, а друга сила різання Р2 діє в напрямку, перпендикулярному силі затиску. Усуненню деталі в пристосуванні перешкоджають сили тертя, що виникають на площинах контакту деталі з установочними і затискними елементами пристосування.

П'ятий варіант (мал. III .1, д, е). Оброблювана деталь затискається горизонтально діючою силою затиску Р 1. Відстань між силою затиску і силою реакції від бокового упору вибирають таким, щоб оброблювана деталь надійно була притиснута до установочних опор пристосування. На деталь, затиснуту в пристосуванні, діють сила затиску W, сили реакції R t і ​​R від настановних і затискних опор і сили тертя F, F 1 і F 2 між поверхнями деталі, установочними і затискними елементами пристосування.

Шостий варіант (мал. III .1, д, е). При обробці деталі фрезою на неї діють сили різання P 1 і Р 2. Величину сили затиску з урахуванням сил різання знайдемо, прирівнюючи суму моментів усіх сил щодо точки 0 нулю:

Сьомий варіант (мал. II 1.1, ж). Оброблювану деталь виточенням встановлюють на центрирующий жорсткий палець пристосування і лівої площиною притискають до трьох опорним штирями кількома рукавички. При обробці на деталь діють зсувний момент М і осьова сила Р. Оброблювана деталь утримується від зсуву силами тертя, що виникають між поверхнями настановних і затискних елементів пристрою.

Восьмий варіант (мал. III .1, з). Оброблювана деталь зовнішньої циліндричної поверхнею встановлена ​​у призмі з кутом а = 90 ° і затиснута силою W. Повороту деталі біля її осі протидіють сили тертя, що виникають на поверхнях контакту деталі з установочними і затискними елементами пристосування.

Дев'ятий варіант (мал. II 1.2, а). Розглянемо дію двох сил різання Р г і Р х на оброблювану деталь 1, затиснуту в трикулачні патроні верстата; сила різання Р р створює момент, який прагне повернути оброблювану деталь навколо її осі, а сила Р х - перемістити оброблювану деталь уздовж її осі.

Рис. II 1.2 Різні варіанти взаємодії сил різана і сил затиску на деталь, встановлену в патроні (а) і на цанговий оправці (б)

Десятий варіант (мал. II 1.2, б). Розглянемо дію сили різання Р х на оброблювану втулку 2, встановлену і затиснуту на цанговий оправці / (рис. III .2, б). Сила Р р при обробці втулки 2 створює момент різання Мря, якому протидіє момент від сили тертя М гр між "встановленої поверхнею цанги і оброблюваною деталлю.

Таблиця 2 - Шорсткість поверхні і квалітети при різних способах обробки різанням

квалітет

4











-


5








-


-

-


6

-







-

-

-

-


7

-



-



-

-

-


-


8

-



-

-

-

-

-



-


9

-



-

-

-

-

-



-


10

-


-


-

-


-





11

-


-


-

-


-





12

-

-



-

-







13

-

-



-

-







14

-

-



-

-







15

-












16

-












17

-











Значення параметра шорсткості R а, мкм

0,012











-


0,025










-

-


0,05









-

-

-


0,1









-

-

-


0,2








-

-

-

-


0,4

-



-


-

-

-

-

-

-


0,8

-



-

-

-

-

-

-

-



1,6

-



-

-

-

-

-

-

-



3,2

-


-


-

-

-

-





6,3

-


-


-

-


-





12,5

-

-



-

-







25

-

-



-

-







50

-




-

-







100

-




-

-







Вид обробки


гостріння

Свердління

зенкування

розгортання

Стругання

Фрезерування

Протягування

Шліфування

Хонінгування

Полірування

Доведення

(Притирання)

Примітка: - гранично-допустимі значення

Таблиця 3 - Значення параметрів шорсткості поверхонь залежності від способу їх обробки

Види

обробки

Висота нерівностей, мкм


320

160

80

40

20

2,5

1,25

0,63

0,32

0,16

0,08

0,04

0,10

0,05

Лиття










Кування











Прокат холодний












Протягування чистове













Протягування оздоблювальне














Штампування гаряча











Штампування

холодна











Слюсарна обпиловка










Свердління чистове













Свердління оздоблювальне














Стругання чорнове












Стругання

чистове














розгортання













Розгортання

чистове












Розгортання

оздоблювальне














Види

Обробки

Висота нерівностей, мкм


320

160

80

40

20

2,5

1,25

0,63

0,32

0,16

0,08

0,04

0,10

0,05

Точіння обдирні











Точіння чистове











Точіння тонке














Розточування обдирні












Розточування чистове












Розточування тонке













Фрезерування чорнове














Фрезерування чистове














Шліфування чистове















Шліфування тонке












Полірування









Хонінгування











Обкатка











Віброобкатка








Доведення










Таблиця 4 - Відхилення розмірів в мікрометрів в залежності від квалітету і номінального розміру

Номінальні

розміри, мм

Квалітет



4

5

6

7

8

9

10

11

12


Граничні відхилення, мкм

До 1

3

4

6

10

14

25

40

60

-

Від 1 до 3

3

4

6

10

14

25

40

60

100

Св.3 до 6

4

5

8

12

18

30

48

75

120

Св.6 до 10

4

6

9

15

22

36

58

90

150

Понад 10 до 18

5

8

11

18

27

43

70

110

180

Св.18 до 30

6

9

13

21

33

52

84

130

210

Св.30 до 50

7

11

16

25

39

62

100

160

250

Св.50 до 80

8

13

19

30

46

74

120

190

300

Св.80 до 120

10

15

22

35

54

87

140

220

350

Св.120 до 180

12

18

25

40

63

100

160

250

400

Св.180 до 250

14

20

29

46

72

115

185

290

460

Параметри шорсткості поверхні та відповідні їм класи шорсткості

Клас шорсткості

Параметри шорсткості для документації, розробленої до 1975 р. (ГОСТ 2789-73)

Параметри шорсткості за ГОСТ 2789-73 (відповідає кращого ряду)


Rz

Ra


1


320

50

2


160

25

3


80

12,5

4


40

6,3

5


20

3,2

6

2, 5


1,6

7

1,25


0,8

8

0,63


0,4

9

0,32


0,2

10

0,16


0,1

11

0,08


0,05

12

0,04


0,025

13


0,1

0,012

14


0,05

0,012

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Методичка
215.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування аналогових пристроїв
Проектування деталей машин
Проектування і синтез дискретних пристроїв
Автоматизоване проектування електронних пристроїв
Проектування технологічних процесів відновлення деталей
Проектування суднового радіоприймальних пристроїв Розрахунок смуги
Проектування виробництва ділянки механічної обробки деталей
Складання логічних схем з метою проектування комбінаційних пристроїв
Роль ігор для закріплення звуків Р Р`і Л звелів
© Усі права захищені
написати до нас