Механика \ Технология обработки материалов на станках и автоматических линиях

Описание конструкции и служебного назначения детали. Деталь "Вал –шестерня 16Б20П.061.433". Конструирование и расчёт или описание измерительного инструмента или приспособления

Страницы работы

70 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

точной установки приспособления на столе станка в нижней части корпуса этого приспособления запрессованы две шпонки. Для перемещения приспособления предусмотрены два рым-болта.

3.1.2 Расчёт погрешности установки детали в приспособлении

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки eо, которая не должна превышать допуск d выполняемого размерапри обработке заготовки, то есть eоd.

Расчет точности изготовления приспособления будем вести из условия обеспечения размера заготовки 28,2^{-0,3 мм и 14+0,43}мм по методике, изложенной в литературе [1. стр 147 ].

Допуск на размер детали определяется по формуле

Td=es-ei, мм (3.1)

где es – верхнее отклонение, мм.

ei – нижнее отклонение, мм.

Для размера 82±0,5 мм Td=0,5-(-0,1)=1 мм

Для размера 9,8^{+0,36
мм} Td=0,36-0=0,36 мм

Для размера 27,1^{+0,5
мм} Td=0,5-0=0,5мм

Погрешность базирования на размер детали:

E_б=0, т.к. совпадают технологическая и измерительная базы для размера 82±0,5мм и размер 9,8^{+0,36 3}мм обеспечивается инструментом

Погрешность закрепления на размер детали:

E_з=0,14 мм.

Погрешность установки на размер детали:

(3.2)

Таблица 3.1- Определение погрешности установки

Задача	e_б мм.	e_з мм.	e_у мм.	Т мм	Вывод о возможности достижения заданной точности.
	0	0,14	0,14	1	Обработка возможна т.к. Еу<T
				0,36
				0,5

Рисунок 3.1- Схема действия сил

3.1.3 Расчёт параметров силового органа приспособления

Расчет усилия зажима W

W= Н (2)

Где К - коэффициент запаса;

М_к - крутящий момент;

f – коэффициент трения;

Определяем коэффициент запаса [1, с.199]

К=К₀*К₁*К₂*К₃*К₄*К₅*К₆ (3)

Где К₀=1,5 – гарантированный коэффициент запаса,

К₁=1 – коэффициент для черновой поверхности заготовки,

К₂=1 – коэффициент учитывает силы резания из-за затопления инструмента, ([1] табл.95)

К₃=1,2 – коэффициент учитывает силы резания,

К₄= 1,3 – коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима при ручном зажиме,

К₅=1 - коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов

К₆=1 – коэффициент, учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть заготовку, если она установлена на планки или другие элементы с большой поверхностью контакта.

К=1,5*1,2*1.3=2,34 Принимаем К=2,5

Расчет силы резания и крутящего момента при сверлении

Р₀=10*С_р*D^q*S₀^y*Kp , Н (4)

М_кр=10*С_м*D^q*S₀^y*Kp , Н*м (5)

Где D – диаметр получаемого отверстия (из ТП), D=13 мм;

S₀ – подача (из ТП), S=0,14 мм/об

С_м=0,0345 q=2 y=0,8

С_р=68 q=1 y=0,7

К_мп= (6)

К_мп==0,8

Тогда ;

Р₀=10*68*9,8*0,14^0,7*0,8=1785.79 Н

М_кр=10*0,0345*9,8²*0,14^0,8*0,8=9,67 Н*м

Исходя из схемы закрепления заготовки, определяем силу зажима W заготовки.

W= =2675 Н

Исходя из схемы распределения сил определим усилие передаваемое штоком:

∑М= - 56∙W +76∙Q∙η=0

Определяем номинальный диаметр винта

d= , мм (7)

где W - усилие зажима

[σ_р] – 42…98 мПа

С=1,4

d=мм принимаем штифт диаметром 10

3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Рассчитать и сконструировать специальный токарный резец для проточки канавок в детали Вал-шестерня 16Б20П . Материал режущей части резца принимаем твёрдый сплав ВК8.

Геометрические параметры резца:

L=150мм;

2 Расчет ширины В поперечного сечения корпуса резца

2.1 Режимы резания:

Подача: S=0,1мм/об;

Частота: n=400 мин^-1

2.2 Силы резания:

, Н (3.7)

где Ср=204; х=1; y=0.75; n=0;

, Н

2.3 Шарина для квадратного поперечного сечения корпуса резца В:

, мм (3.8)

где P_z – главная составляющая силы резания; l – вылет резца (мм); σ_и.д. – допустимое напряжения при изгибе материала корпуса (для корпуса из углеродистой незакаленной стали σ_и.д=200…300 Мпа).

мм, принятое поперечное сечение резца HxB=30x20

2.4 Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца.

, Н

2.5 Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца.

где ƒ – допускаемая стрела прогиба резца при окончательном точении ƒ=0.05∙10^{-3 м
≈0.05 мм; Е – модуль упругости материала резца (для углеродистой стали Е=2.5∙105} Мпа; J – момент инерции сечения В⁴/12; l – вылет резца.

, Н

P_z ≤ P_z_доп; 4080<6666 P_z ≤ P_z_жест; 4080<7812

Сила P_z меньше максимально допустимых нагрузок P_z_доп и P_z_жест

3.3 Конструирование и расчёт измерительного инструмента

Расчет исполнительных размеров калибра-скобы Ø38g6()

1 Определение предельных отклонений размера детали:

es= -0.009 мм

ei=--0.025 мм.

2 Определение предельных размеров детали:

dmax=D+es=38+(-0,009)=37,991 мм; (3.12)

dmin=D+ei=38+(-0,025)= 37,975 мм. (3.13)

3 Определение допуска Скобы:

Td= d max - d min =37,991 -37,975=0,016 мм (3.14)

Td= es - ei =0,009-(-0,025)=0,016 мм (3.15)

Для квалитета h6 и интервала размеров свыше 30 до 45 по

ГОСТ 24853-81

Z₁=2 мкм =0,002 мм

Y₁=2 мкм =0,002 мм

H₁=2 мкм =0,002 мм

4 Определение предельных размеров скобы:

ПР_max=d_max-Z+Н₁/2=37,991-0,002+0,001=37,99мм (3.16)

ПР_min=d_max- Z-H₁/2=37,991-0,002-0,001=37,988мм (3.17)

ПР_изн=d_max-Y₁=37,991-0,002=37,989мм (3.18)

НЕ_max=d_min+H₁/2=37,975+0,001=37,976мм (3.19)

НЕ_min=d_min-H₁/2=37,975-0,001=37,974 (3.20)

5 Исполнительные размеры скобы:

ПР_min₊_H₁=37,988+0,002=37,99мм

НЕ_min₊_H₁=37,974+0,002=37,976мм

ПР_изн=37,989мм

Рисунок 3.3 – Схема расположения полей допусков

4 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА УЧАСТКЕ

4.1 Определение количества оборудования на участке

В серийном производстве пооперационное расчётное количество станков определяется по формуле:

,шт (4.1)

где ∑Т_шт-к − суммарное штучно-калькуляционное время всех операций, выполняемых на станке данной модели, мин;

N − годовой объём выпуска детали, шт;

F_Д− действительный годовой фонд производственного времени работы оборудования, час [9, с22, таблица 2.1].

,% (4.2)

Принятое количество станков округляется до целого числа в большую сторону: С_р − принятое количество станков данной модели.

Базовый вариант

шт. Принимаем 1 станок

Проектный вариант

шт. Принимаем 1 станок

График загрузки оборудования по проектному и базовому варианту представлен на рисунках 1,2.

Проектный вариант

Рисунок 2 – график загрузки оборудования

Таблица 4.1 - Описание механической обработки типовых деталей

Наимено вание и номер деталей	Годовой объем выпуска	Масса, кг		Номер и наименование операции	Модель станка	Время обработки, мин
Наимено вание и номер деталей	Годовой объем выпуска	Детали	Заготовки	Номер и наименование операции	Модель станка	Т_М (Т_Ца)	Т_ВР	Т_ШТ-К
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Корпус КИС 0216105Б	2500	2,4	2,5	020 Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	0,02	0,48	7,92
Корпус КИС 0216105Б	2500	2,4	2,5	060 Вертикально фрезерная	692Р	14,97	0,59	18
Опора ПКК 0144301	500	9,1	10,4	010 Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	3,84	3,44	9,43
Опора ПКК 0144301	500	9,1	10,4	060 Вертикально-фрезерная	692Р	25,72	12,14	52,65
Корпус ПКК 0108109А	3500	1,5	1,68	010 Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	9,23	0,59	9,47
				020 Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	10,12	0,59	10,85
				060 Круглошлифовльная	3М151	3,79	0,59	5,48
Ступица Н 130.02. 201-02	2000	5,81	7,31	010 Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	2,07	0,54	3,57
				020 Токарная с ЧПУ	16А20Ф3	3,04	0,54	5,3
				040 Вертикально- фрезерная	692Р	6,01	0,49	8,07
Вилка ПКК 0141605	3500	4,32	6,19	010 Токарная с ЧПУ	16ГС25Ф3	9,14	2,55	3,38
				020 Токарная с ЧПУ	16А20	1,33	0,96	6,17
				050 Круглошлифовльная	3М151	14,18	0,56	16,93