Проектирование технологической оснастки для механической обработки детали «штуцер»

д.)А согласно определению, приведенному в Единой системе конструкторской документации (ЕСКД), спецификация

— основной конструкторский документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса, комплекта. В спецификации содержится подробное перечисление узлов и деталей какого-либо изделия, конструкции, установки и т. п., входящих в состав сборочного или рабочего чертежа. Рисунок 3.1 — Пример спецификации Спецификация может содержать:

Описательное название, номер или другой идентификатор спецификации.

Время последнего пересмотра и отметку, кем был выполнен пересмотр

Логотип или торговую марку, указывающую кому принадлежит право на копирование, владельца и происхождение документа.

Содержание документа, если документ длинный.

Ответственное лицо или организацию по вопросам по спецификации, по обновлениям и отклонениям.

Важность, область применения спецификации и её назначение.

Термины, определения и аббревиатуры для пояснения сути спецификации.

Способы проверки для всех установленных требований и характеристик.

Материальные требования: физические, механические, электрические, химические и другие. Приложения, которые раскрывают детали, добавляют ясности, или пояснения по оплате. 3.4 Описание приспособления.

Рисунок 3.

2. Делительная головка с горизонтальной осью: 1 — шпиндель; 2 — плита; 3 — угольник; 4 — фланец; 5 — гайка; 6 — рукоятка фиксатора; 7 — штифт; 8 — плунжер; 9 — пружина; 10 — рукоятка; 11 — втулка В сборном корпусе, состоящем из угольника 3 и плиты 2, смонтирован шпиндель 1. На котором с одного конца крепится трехкулачковый патрон, а на другом — фланец 4 с пружинным фиксатором. Шпиндель фиксируется гайкой 5. В угольнике 3 имеется шесть отверстий с закаленными втулками 11. При делении оттягивают рукоятку 6, связанную с плунжером 8 штифтом 7, и производят необходимый поворот. Пружина 9 досылает плунжер фиксатора в очередную делительную втулку. В этом положении шпиндель закрепляют тангенциальным зажимом с помощью рукоятки 10. 3.5 Составление схемы базирования заготовки в приспособлении.

ГОСТ 21 495–76. Базирование и базы в машиностроении. Общие понятия.Базирование

— придание заготовке требуемое положение относительно системы координат. База

— поверхность либо сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке и используемая для базирования. Проектная база

— база, выбранная при проектировании изделия, технологического процесса изготовления. Действительная база

— база, фактически используемая в конструкции, при изготовлении. Комплект баз

— совокупность трех баз, образующих систему координат заготовки или изделия. Опорная точка

— точка, символизирующая одну из связей заготовки с выбранной системой координат. Схема базирования

— схема расположения опорных точек на базах. Погрешность базирования

— отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого. Закрепление

— приложение сил к заготовке для обеспечения постоянства их положения, достигнутого при базировании. Погрешность установки

— отклонение от фактического достигнутого положения заготовки при базировании и закреплении от требуемого. Виды баз по назначению:

Основная конструкторская база

— база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Вспомогательная конструкторская база

— база детали (сборочной единицы), используемая для определения положения присоединяемых изделий. Технологическая база

— база, используемая для определения положения заготовки при изготовлении. Измерительная база

— база, используемая для определения относительного положения детали и средств измерения. По лишаемым степеням свободы:

Установочная база

— база, лишающая трех степеней свободы — перемещение вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей. Направляющая база

— база, лишающая двух степеней свободы — перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси. Опорная база

— база, лишающая одну степень свободы — перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси. Двойная направляющая база

— база, лишающая четырех степеней свободы — перемещений вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг этих осей. Двойная опорная база (центрирующая база)

— база, лишающая двух степеней свободы — перемещения вдоль двух координатных осей. По характеру проявления.

Скрытая база

— база в виде воображаемой плоскости, оси или точки. Явная база

— база в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок. Рисунок 3.4 — Схема базирования коротких цилиндрических деталей В этом случае торцовая поверхность детали, несущая три опорные точки является главной базирующей поверхностью. Короткая цилиндрическая поверхность несет две опорные точки и называется центрирующей базой. Шестая степень свободы — вращение вокруг собственной оси — отнимается несколькими способами:

1. если есть шпоночный паз, лыска и т. д. то ориентировка происходит по ним;2. если этих элементов нет, то с помощью силового замыкания (силами трения).Определение этих баз необходимо для того, чтобы в дальнейшем, при проектировании технологической оснастки соблюсти главный принцип ориентации заготовки в приспособлении — совмещение конструкторской и технологической баз. Учитывая все вышесказанное мы базируем заготовку по следующей схеме, показанной на рисунке 3.

3. Рисунок 3.5 — Схема базирования Штуцера в приспособлении для фрезерования граней шестигранника раздел 4 расчет параметров приспособления4.

1 Определение величины направления сил резания В процессе обработки резанием на заготовку действуют следующие группы сил: первая группа — составляющие силы резания, масса заготовки, силы случайного характера, учитываемые поправочными коэффициентами.; вторая группа — силы зажима, силы трения и силы реакции опор, которые удерживают заготовку от разворота, смещения или опрокидывания в процессе резания. В нашем случае обработка заготовки производится на вертикально-фрезерном станке: фреза производит снятие металла переменной толщины, самая утолщенная часть имеет 4,5 мм и ширину поверхности фрезерования В=15 мм. Рисунок 4.

1. Расчетная схема для определения силы зажима.

Рассмотрим вероятность смещения заготовки в процессе резания. Составляющая силы резания Рz при фрезеровании могут сместить заготовку влево. Заготовка удерживается в равновесии силами трения между каждым кулачком и поверхностью заготовки Fтр1/3. Таким образом, уравнение равновесия сил в процессе обработки заготовки для всех трех кулачков будет иметь вид: где К — коэффициент запаса, учитывающий надежность закрепления; f- коэффициент трения между кулачками и поверхностью заготовки. Отсюда сила зажима будет определена из зависимости:. Поворот заготовки в кулачках может произойти под действием момента резания, возникающего под действием тангенциальной составляющей силы резания Рz. Удерживают заготовку силы трения между кулачками и поверхностью заготовки Fтр2/3. Уравнение равновесия момента силы будет иметь вид: где; r- радиус поверхности, зажимаемой кулачками заготовки; b- расстояние от кромки фрезы (точки приложения тангенциальной силы) до центра зажима кулачков (плечо). Откуда сила зажима будет определена из зависимости: .Рассчитать силу зажима сможем после определения сил резания. 4.2 Расчет или подбор режимов резания, сил и моментов резания.

На данной операции производится предварительная (черновая) обработка поверхностей шестигранника. Длина поверхностейlдетравна 30 мм. Ширина поверхности B равна 15 мм. Материал режущей части определяется материалом обрабатываемой заготовки, а также типом и видом обработки. В рассматриваемом случае деталь изготовлена из конструкционной углеродистой стали Сталь 45 ГОСТ 1050–88. Наиболее распространённым инструментальным материалом для обработки углеродистой стали является твердый сплав Т15К6[5, стр. 258] по ГОСТ 3882–74. Исходя из всего выше приведённого, выбираем торцовую фрезупо ГОСТ 26 595–85, диаметром 50 мм, Н = 40 мм и с числом зубьев z=5.Выбираем вертикально-фрезерный станок модели 6Р11Ф3−1.Глубина фрезерования tсоставляет4,5 мм, а подачана зуб в соответствии с даннымисправочника [5, табл.

78, стр. 405] находится в диапазоне 0,09 — 0,18 мм/зуб. Выбираем значение Sz=0,1мм/зуб.В справочнике [5, стр. 403] сказано, что при такой подаче достигается шероховатость поверхности Ra = 0,8…1,6. Следовательно, обходимся только однократным фрезерованием. Для расчёта скорости резания согласно [5, стр. 406] используется следующая зависимость:(5.1)где-коэффициент [5, табл. 39, стр. 288]; -диаметр фрезы, мм;-стойкость фрезы, мин [5, табл.

40, стр. 290]; -глубина резания, мм;-подача на зуб, мм/зуб;-ширина фрезерования, мм;-количество ножей;-поправочный коэффициент, равный:(5.2)где-коэффициент, учитывающий качество материала, [5, табл. 4 стр. 358]; КГ = 1,0; nv =1,0[5, табл.

2, стр. 359]; -коэффициент, учитывающий состояние поверхности, [5, табл. 5, стр. 361]; -коэффициент, учитывающий материал инструмента, [5, табл. 6, стр.

361].. Показатели степеней определяются по [5, табл. 81, стр. 407].

=332=0,2=0,1=0,4=0,2=0=0,2=120 мин.

Тогда:

м/мин.

Частота вращения шпинделя определяется по следующей зависимости:

Подставим числовые значения:

об/мин.

Теперь, когда известна частота вращения шпинделя, можно скорректировать минутную подачу, равную мм/мин.Для расчёта мощности резания (эффективной) согласно [5, стр. 406] используется следующая зависимость, в которой на основании [5, стр. 271]где-коэффициент;-глубина резания, мм;-подача на зуб, мм/зуб;-ширина фрезерования, мм;-количество ножей;-диаметр фрезы, мм;-частота вращения шпинделя, об/мин;-поправочный коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала [5, табл. 9]. Показатели степеней определяются по [5, табл. 83, стр. 412]. =825=1,0=0,75u=1,1=1,3=-0,2Тогда:

кВтВыбранный станок 6Р11Ф-1 имеет номинальную мощность двигателя 8 кВт. Следовательно, снимаем слой металла за два прохода, т. е. глубину резания делим на два, t = 2,25 мм. Крутящий момент на шпинделе: 4.3 Расчет усилия зажима и погрешности базирования заготовки в приспособлении.

Рассчитаем требуемую силу зажима. Коэффициент трения у нас будет как при кулачках с рифлениями. Функцию рифлений выполняет резьба, f = 0,7. Такая сила зажима нам понадобилась бы, если у нас не было упора диаметром Ø36 мм. Он препятствует смещению заготовки влево. А вот провернуться Штуцер может: Теперь рассчитаем силу, которую надо приложить к рукоятке фрезеровщику. Привод у нас ручной, найдем приблизительное усилие на рукоятке зажима кулачков. Уравнение сил механизма патрона в общем виде: где Q — сила на рукоятке;

зацепления конической шестерни с колесом,; - передаточные отношения сил рычажных и центрирующего клиноплунжерного механизмов. Для универсальных спирально-реечных патронов передаточные отношения приближенно будут равны: = 16,4; = 0,89; = 6,65. Следовательно, требуемое усилие на рукоятке: Всего 2,7 кг. Погрешность базирования. Зависимость для расчета ζф будет иметь следующий вид: где ζб — погрешность базирования заготовки в приспособлении; ζз — погрешность закрепления заготовки в приспособлении. Погрешность закрепления заготовки трехкулачковомпатроне в осевом направлении равна: 0,03 мм; в радиальном 0,05 мм. Следовательно: Значит, в осевом направлении у нас будет большой допуск на настройку фрезы. В радиальном направлении точность обработки будет зависеть от наладки системы станок-приспособление-инструмент.

заключение

.

Цель и задачи поставленные в работе выполнены. В частности разработка технологического процесса изготовление детали. В ходе написания курсового проекта мною было подробно рассмотрено процесс изготовления детали «Штуцер». При написании курсовой работы по теме проектирование технологической оснастки для механической обработки детали «Штуцер» была изучена специальная литература, включающая статьи по разработке технологического процесса изготовление детали, учебники по технологии машиностроения и технологической оснастки. В данном курсовом проекте мы изучали «проектирование технологической оснастки, разработка эскизного проекта приспособления, проектирование конструкции приспособления и расчет параметров приспособления».Данный курсовой проект разработан для того что бы изучить материал о разработке технологического процесса изготовления детали типа тел вращения, изучить конструкцию приспособления, схему закрепления детали в приспособлении и базирование детали. Так же были произведены расчеты режимов резания на фрезерную операцию.

список использованных источников

.

Технологическая оснастка. Учебник для учреждений спо / Б. И. Черпаков. 5-е изд., стер. -.

М.: Издательский центр «Академия», 2010 г. Технологическая оснастка. Учебник для учреждений спо / В. В. Ермолаев. — М.: Издательский центр «Академия», 2012 г. Технологическая оснастка.

Лабораторно-практические работы и курсовое проектирование" учебник для учреждений спо / В. В. Ермолаев. — М.: Издательский центр «Академия», 2012 г. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т1 / Под ред. А. Г. Косиловой, А. Г. Суслова, А. М. Дальского, Р. К. Мещерякова — 5-е изд., перераб.

и доп. — М.: Машиностроение, 2001. — 912 с., ил. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т2 / Под ред.

А.Г. Косиловой, А. Г. Суслова, А. М. Дальского, Р. К. Мещерякова — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2001. — 944 с., ил. Технологическое оборудование машиностроительного производства. Учебник/ Б. И. Черпаков, Л. И. Вереина. — М.: Издательский центр «Академия», 2010 г. Технология механической обработки тел вращения: учебно-методическое пособие/ М. Г. Галкин, В. Н. Ашихмин, А. С. Гаврилюк.

Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. 161 с. Приспособления для металлорежущих станков / М. А. Ансёров, М.: Машиностроение, 1966. — 654 с. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. — 7-е изд., перераб.

и доп. — М.: Машиностроение, 1979. — 303 с., ил. Металлорежущие инструменты: справочник конструктора/ Е. С. Фельдштейн, М. А. Корниевич. -.

Минск: Новое знание, 2009. — 1039 с., ил.