Файл: Университетский колледж дисциплина Технологическая оснастка Курсовой проект Проектирование специального станочного приспособления для обработки детали Стакан 22. 6348. 100. 01.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 283
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Схемы базирования зависят от формы поверхности, которая используется в качестве базы. Выделяют три основные схемы базирования: Базирование призматической детали Базирование цилиндрической длинной детали. Для детали «Стакан» будет использоваться схема базирования цилиндрической длинной детали. Базирование будет происходить по внутренней поверхности отверстия, торцу детали. Рисунок 3 – Схема базирования цилиндрической детали4 Характеристика геометрических связей Из теоретической механики известно, что твердое тело имеет шесть степеней свободы: три связаны с перемещением тела вдоль трех взаимно перпендикулярных осей координат ОХ, OY, OZ и три – с возможностью его поворота относительно этих осей.Рисунок 4 – Схема геометрических связейКаждая опора лишает заготовки одной степени свободы, следовательно, для лишения заготовки всех (шести) степеней свободы необходимо, чтобы в приспособлении было шесть неподвижных опорных точек (правило шести точек). Эти точки находятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: т. 1,2 и 3, расположенные в плоскости X0Y, лишают заготовку трех степеней свободы – возможности перемещаться вдоль оси 0Z и вращаться вокруг осей 0X и 0Y.Точки 4 и 5 , расположенные в плоскости Z0Y, лишают ее двух степеней свободы – возможности перемещаться вдоль оси 0Х и вращаться вокруг оси 0Z.Точка 6, расположенная на плоскости X0Z, лишает заготовку шестой степени свободы – возможности перемещаться вдоль оси 0Y.Силы зажима W1, W2, W3, действующие в направлениях, перпендикулярных к трем плоскостям, прижимают заготовку к шести неподвижным опорам. Число неподвижных опор в приспособлении не должно быть больше шести, так как в противном случае создается неустойчивое положение обрабатываемой заготовки в приспособлении.5 Характеристика станка модели 2125 [2, стр. 307-311]Вертикально-сверлильный станок модели 2135 позволяет создавать отверстия не более D=33 мм.
Рисунок 5 – Общий вид станка
Рисунок 6 – Общий вид стола
Рисунок 7 – Общий вид паза стола6 Выбор установочного элементаДля установки детали «Стакан» будет использоваться специальная цилиндрическая оправка.Рисунок 8 – Специальная цилиндрическая оправка.40±0,1514⁰31’±30’Ф20h6 (-0.013)Ф18,7n6(0,015+0,018Оправка изготавливается из материала Сталь 20Х ГОСТ 4543-71. Использование специальной цилиндрической оправки обусловлено тем, что базирование происходит по внутренней цилиндрической поверхности и отсутствием нужной стандартной оправки. Оправка устанавливается в отверстие детали и в корпусе стойки. В оправке изготовленная из стали 45 ГОСТ 29175-90, HRC 20…25, имеющая временное сопротивление разрыву 590 Н/мм. Ступень D=18,7(0,015+0,018) мм. служит для установки оправки в корпусе стойки по посадке с натягом ????7/????6 . Ступень D=20 служит для закрепления заготовки торцом
6 Схема установки детали по ГОСТ 3.1107-81Рисунок 9 – Схема установки детали- Одиночный зажим- Плоская опора- Цилиндрическая опора7 Расчет погрешности базированияПогрешность базирования – отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого.Погрешность базирования возникает в результате: несовпадения измерительных и технологических баз заготовки базирования заготовки в приспособлении Технологическая база – поверхность или образующая поверхности, используемые для определения положения заготовки или узла в процессе изготовления или ремонта.Измерительная база – поверхность, образующая или точка поверхности, относительно которой проверяется положение обработанной поверхности, т. е. проверяемой операционный размер. Деталь «Стакан» базируется на цилиндрической специальной оправке. Измерительная и технологическая базы не совпадают.Погрешность базирования численно равна расстоянию между предельным положительным отклонением проекции измерительной базы на направление выполняемого размера.Рисунок 10 – Погрешность базирования1 – Измерительная база 2- Технологическая базаПогрешность базирования ε2 - допуску размера 80 IT12 (0,74 мм); ε2 = 0 мм8 Расчет требуемой силы зажимаРисунок 11 – Схема действия внешних силУравнение равновесия: (1)∑Мо = 0 К ∙ Мср − Рзажƒ1 ∙ ????ш − Рзаж ∙ ƒ2 ∙ ????бур = 0 , (5)
где ????1, ????2 = 0,16 [1, стр. 384]????1, ????2-коэффицент тренияВыполняем расчет требуемой силы зажима по формуле, исходя из уравнения силового баланса:????заж = , (3)где Мср- момент силы резаньяК-коэффициент силовому зажимуF-коэффициент тренияДш-диаметр шайбыДбур-диаметр буртикаОпределим коэффициент силового запаса по формуле:???? = ????0 ∙ ????1 ∙ ????2 ∙ ????3 ∙ ????4 ∙ ????5 ∙ ????6 , [1, стр. 382] (2)где К0 – гарантированный коэффициент запаса [1, стр. 382]К1 – учитывает состояние технологической базы; [1, стр. 382]К2 – учитывает увеличение сил резания в следствии затопления режущего инструмента; [1, стр. 382]К3 – учитывает сопротивление сил резания при прерывистом резании; [1, стр. 382]К4 – характеризует постоянство силового зажима; [1, стр. 382]К5 – характеризует эргономику немеханизированного силового привода; [1, стр. 382]К6 – характеризует определенность положения опорных точек на заготовке,учитывается только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку плоской поверхностью. [1, стр. 382]???? = 1,5 ∙ 1,2 ∙ 1,75 ∙ 1 ∙ 1,3 ∙ 1,2 ∙ 1 = 4,84пп????заж = Определяем длину рукоятки гаечного ключа по формулеM=Q/L [4, стр. 290](10)M-момент обеспечивающий силу зажимаQ-усилие создаваемое вручную рабочимQ=120Н [1,стр.385]L-длина рукояткиОпределим момент сопротивления резания:Мср = ????????∗????∗????сверл/2 (Н ∗ м) [5, стр. 290] (6)где ????????= 1000 Н, сила сопротивлению резания;????сверл= 20*10-3 м, диаметр сверлаМср = 1000∗4,84∗20*10-3 /2 = 48,4 НмУчитывая все составляющие, требуемая сила зажима равна????заж = 9 Выбор зажимного механизмаДля зажима детали «Стакан» будет использоваться винтовой механизм. Оно состоит из пяты и резьбовой втулки.Преимущества: простота компактность состоит из стандартных деталей удобство в наладке ремонтопригодность способность получать большую силу закрепления
большой ход винта для зажима заготовки Недостатки: большое время срабатывания нестабильность сил закрепления, так как зависит от ручной силы, прикладываемой к рукоятке и гаечному ключу при повороте винта.Рисунок 12 – Зажимной механизм10 Расчет параметров зажимного механизмаОсновываясь на данные расчетов требуемой силы зажима, выбираем диаметр резьбы зажимного механизма.Pзаж =4209НДля данной силы зажима подходит резьба М6 [1, стр.386]Рисунок 13 – Параметры резьбыВычислим момент, который требуется создать для необходимой силы зажима на винте.M = 0,1 * Pзаж * d2 , [7,стр.386] (7)где Pзаж – сила зажимаМ = 0,1 * 4209 * 5,35 = 2240 Н*мм Вычислим длину рукоятки:???? = , [8,стр.290] где Q – ручная сила, приложенная работником к рукоятке Q = 224-120 Н Принимаем Q = 120 НL=Исходя из полученных расчетов и данных в ГОСТ 2839-80, выбираем гаечный ключ7811-0463 .12 Выбор направляющих элементов приспособления.Направляющие элементы приспособлений – это элементы, применяемые для точного направления инструмента в процессе обработки, без необходимости к переналадке станка. Существует три основных вида направляющих приспособлений: для определения положения и направления осевого инструмента (кондукторные втулки). для быстрой установки инструмента на определенный размер (шаблоны). для определения движения инструмента и заготовки.Направляющие элементы приспособления применяются для повышения производительности труда.
| A | B | H | h |
| 290 | - | 700 | 0 |
| A | Б | q | e | e1 |
| 450 | 440 | 13 | 160 | 140 |
| a | b | c | h |
| 14 | 24 | 11 | 14 |
6 Схема установки детали по ГОСТ 3.1107-81Рисунок 9 – Схема установки детали- Одиночный зажим- Плоская опора- Цилиндрическая опора7 Расчет погрешности базированияПогрешность базирования – отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого.Погрешность базирования возникает в результате: несовпадения измерительных и технологических баз заготовки базирования заготовки в приспособлении Технологическая база – поверхность или образующая поверхности, используемые для определения положения заготовки или узла в процессе изготовления или ремонта.Измерительная база – поверхность, образующая или точка поверхности, относительно которой проверяется положение обработанной поверхности, т. е. проверяемой операционный размер. Деталь «Стакан» базируется на цилиндрической специальной оправке. Измерительная и технологическая базы не совпадают.Погрешность базирования численно равна расстоянию между предельным положительным отклонением проекции измерительной базы на направление выполняемого размера.Рисунок 10 – Погрешность базирования1 – Измерительная база 2- Технологическая базаПогрешность базирования ε2 - допуску размера 80 IT12 (0,74 мм); ε2 = 0 мм8 Расчет требуемой силы зажимаРисунок 11 – Схема действия внешних силУравнение равновесия: (1)∑Мо = 0 К ∙ Мср − Рзажƒ1 ∙ ????ш − Рзаж ∙ ƒ2 ∙ ????бур = 0 , (5)
где ????1, ????2 = 0,16 [1, стр. 384]????1, ????2-коэффицент тренияВыполняем расчет требуемой силы зажима по формуле, исходя из уравнения силового баланса:????заж = , (3)где Мср- момент силы резаньяК-коэффициент силовому зажимуF-коэффициент тренияДш-диаметр шайбыДбур-диаметр буртикаОпределим коэффициент силового запаса по формуле:???? = ????0 ∙ ????1 ∙ ????2 ∙ ????3 ∙ ????4 ∙ ????5 ∙ ????6 , [1, стр. 382] (2)где К0 – гарантированный коэффициент запаса [1, стр. 382]К1 – учитывает состояние технологической базы; [1, стр. 382]К2 – учитывает увеличение сил резания в следствии затопления режущего инструмента; [1, стр. 382]К3 – учитывает сопротивление сил резания при прерывистом резании; [1, стр. 382]К4 – характеризует постоянство силового зажима; [1, стр. 382]К5 – характеризует эргономику немеханизированного силового привода; [1, стр. 382]К6 – характеризует определенность положения опорных точек на заготовке,учитывается только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку плоской поверхностью. [1, стр. 382]???? = 1,5 ∙ 1,2 ∙ 1,75 ∙ 1 ∙ 1,3 ∙ 1,2 ∙ 1 = 4,84пп????заж = Определяем длину рукоятки гаечного ключа по формулеM=Q/L [4, стр. 290](10)M-момент обеспечивающий силу зажимаQ-усилие создаваемое вручную рабочимQ=120Н [1,стр.385]L-длина рукояткиОпределим момент сопротивления резания:Мср = ????????∗????∗????сверл/2 (Н ∗ м) [5, стр. 290] (6)где ????????= 1000 Н, сила сопротивлению резания;????сверл= 20*10-3 м, диаметр сверлаМср = 1000∗4,84∗20*10-3 /2 = 48,4 НмУчитывая все составляющие, требуемая сила зажима равна????заж = 9 Выбор зажимного механизмаДля зажима детали «Стакан» будет использоваться винтовой механизм. Оно состоит из пяты и резьбовой втулки.Преимущества: простота компактность состоит из стандартных деталей удобство в наладке ремонтопригодность способность получать большую силу закрепления
большой ход винта для зажима заготовки Недостатки: большое время срабатывания нестабильность сил закрепления, так как зависит от ручной силы, прикладываемой к рукоятке и гаечному ключу при повороте винта.Рисунок 12 – Зажимной механизм10 Расчет параметров зажимного механизмаОсновываясь на данные расчетов требуемой силы зажима, выбираем диаметр резьбы зажимного механизма.Pзаж =4209НДля данной силы зажима подходит резьба М6 [1, стр.386]Рисунок 13 – Параметры резьбыВычислим момент, который требуется создать для необходимой силы зажима на винте.M = 0,1 * Pзаж * d2 , [7,стр.386] (7)где Pзаж – сила зажимаМ = 0,1 * 4209 * 5,35 = 2240 Н*мм Вычислим длину рукоятки:???? = , [8,стр.290] где Q – ручная сила, приложенная работником к рукоятке Q = 224-120 Н Принимаем Q = 120 НL=Исходя из полученных расчетов и данных в ГОСТ 2839-80, выбираем гаечный ключ7811-0463 .12 Выбор направляющих элементов приспособления.Направляющие элементы приспособлений – это элементы, применяемые для точного направления инструмента в процессе обработки, без необходимости к переналадке станка. Существует три основных вида направляющих приспособлений: для определения положения и направления осевого инструмента (кондукторные втулки). для быстрой установки инструмента на определенный размер (шаблоны). для определения движения инструмента и заготовки.Направляющие элементы приспособления применяются для повышения производительности труда.