Шкала нониус обычно имеет те же 10 делений, что и основная шкала, а по длине равна только 9 её делениям.
Принцип нониуса впервые был изобретён Абу Али ибн Синой. Современная конструкция шкалы была предложена французским математиком П. Вернье в 1631 году, в честь которого её называют также «вернье́р». Название «нониус» это приспособление получило в честь португальского математика П. Нуниша (1502(1578), который изобрёл прибор другой конструкции (англ.), но использующий тот же принцип.
Рис. 12. Шкала нониуса.
На этом рисунке нониус (нижняя шкала) показывает 7 целых 6 десятых деления основной (верхней) шкалы. Целая часть обычно определяется по показаниям нулевого деления нониуса, а дробная часть определяется по номеру того деления нониуса, которое точно совпадает с делением основной шкалы (обведено красным пунктиром).
Рис. 13. Штангенциркуль типа ШЦК-1−120−0,02 ГОСТ 166.
Нониус штангенциркуля с точностью 0,02 мм.
Устройство Штангенциркуль состоит из штанги-линейки 1 с миллиметровыми делениями. Сама штанга заканчивается измерительными губками 2 и 9. По штанге двигается рамка 7 с губками 3 и 8. Зажимной винт 4 крепит рамку к штанге в любом месте по ее длине; 6 (это специальная нониусная шкала.
Нониус имеет 10 равных делений (при цене деления 0,1 мм) на длине 19 мм. Каждое деление шкалы нониуса меньше деления штанги на 0,1 мм. В нулевом положении совпадают и нулевые деления штанги и нониуса. Последний (10-й штрих нониуса при этом совпадет со штрихом 19-м штанги. При диаметре детали 18,4 мм четвертое деление нониуса совпадает с 22-м делением штанги.
Рис. 14. Устройство штангенциркуля.
Чтобы установить числовое значение величины, необходимо определить по делениям на штанге целое число делений в мм, а по нониусу число десятых мм. Десятых будет столько, сколько можно отсчитать делений нониуса от его нулевого штриха до первого, совпадающего со штрихом штанги.
Внутренние диаметры отверстий измеряются с использованием губок 2 и 3, наружные (8 и 9. Линейка глубиномера 5 штангенциркуля жестко соединена с рамкой 7. Глубина оценивается по делениям штанги и нониуса.
Рис. 15. Устройство штангенциркуля.
Пределы погрешностей Штангенциркули могут измерять и с погрешностью 0,05 и 0,02 мм. Пределы допускаемых погрешностей штангенциркулей не должен превышать: ±0,04 мм (при цене деления нониуса 0,02 мм; ±0,05 мм (при цене деления нониуса 0,05 мм и ±0,1 мм при цене деления нониуса 0,1 мм.
Рис. 16. Шкала нониуса для определения погрешности измерения.
2.7 Расчет режимов резания и основного технологического времени на две разнохарактерные операции.
Операция 005- Резание производиться на обрабатывающем центре ИC1200.
Операция состоит из 4 переходов:
1−2.Подрезать торец приливов в размер R70, R53 с обоих сторон.
3−4.Прорезать R40 R45, R40 R30 на две стороны.
Расчет режимов резания на первый переход:
Т-период стойкости инструмента Т=60.
tглубина резанья определяется по справочнику.
t= 1,2 (справочник) Подача определяется согласно справочнику S=0,3.
Скорость резания определится по формулам.
Cv = 23,7; x = 1; y = 0,66; m = 0,25 (справочник).
K1=0,8.
K2=1,1.
K3=1,3.
Частота вращения шпинделя, об/мин, определяется по формуле:
(11).
Устанавливаем частоту вращения шпинделя n1=500 об/мин Определяем основное время на переходы.
(12).
Где Lдлина хода инструмента, мм.
i — число проходов.
Где lдлина обрабатываемой поверхности, мм; l=41.
y — величина врезания инструмента, мм; y=2мм.
— величина перебега инструмента, мм; =0.
Расчет режимов резания на второй переход: переход:
Т-период стойкости инструмента Т=60.
tглубина резанья определяется по справочнику.
t= 0,9 (справочник) Подача определяется согласно справочнику S=0,5.
(13).
∑T0=0,3+0,16=0,46.
Операция фрезерование, нарезка резьбы.
1. На обрабатывающем центре ИC1200 производится сверление сквозных отверстий и нарезание резьбы М8, М22.
Режущий инструмент — дисковая пазовая фреза ГОСТ 3964– — 80.
D=50мм; b=2,6 мм; d=16мм; z=14. Так как обрабатываем материал СЧ-15, материал фрезы Т10К5. Назначается период стойкости фрезы. Для дисковой пазовой фрезы диаметром D = 50 мм рекомендуется период стойкости Т = 120мин.
Припуск снимается за один рабочий ход, глубина резания t = h = 6 мм Назначается подачу на зуб фрезы. Для фрезерования СЧ-15. Подача на зуб SZ = 0.012 ÷ 0.008 мм/зуб, считая систему СПИД жесткой, принимаем SZ = 0.012 мм/зуб.
Cкорость сверления определяется по формуле;
Vи (14).
Где, CV — коэффициент, действующий при расчете скорости резания;
g — показатель степени диаметра фрезы при расчете скорости резания;
m — показатель степени стойкости фрезы при расчете скорости резания;
x — показатель степени глубины резания при расчете скорости резания;
y — показатель степени подачи при расчете скорости резания;
u — показатель степени ширины фрезерования при расчете скорости резания;
p — показатель степени числа зубьев расчете скорости фрезерования.
Vим / мин Частота вращения шпинделя Nд, об/мин определяется по формуле:
(15).
об / мин Частота вращения согласно технического паспорта 400 об/мин.
Подача SM, мм/мин, определяется по формуле;
(16).
Sм = 0,012 · 14 · 400 = 67,2 мм/мин Сила прохода РZ, Н определяется по формуле;
(17).
Где, CР — коэффициент, действующий при расчете силы резания;
x — показатель степени глубины резания при расчете силы резания;
y — показатель степени подачи при расчете силы резания;
u — показатель степени ширины фрезерования при расчете силы резания;
g — показатель степени диаметра фрезы при расчете силы резания;
w — показатель степени подачи при расчете силы резания.
кВт Мощность, затраченная на резание NРЕЗ, кВт определяется по формуле.
(18).
Где, PZ — сила резания при фрезеровании,.
kN — поправочный коэффициент при расчете мощности.
Проверка достаточности мощности привода станка Необходимо выполнить условие:
Nрез ≤ Nшп. (19).
Мощность на шпинделе станка, Nшп кВт определяется по формуле;
Nшп = NД · η, (20).
У станка ИC1200 NД = 16 кВт, η = 0.8.
Nшп = 16 · 0,8 = 12,8 кВт.
Nрез< Nшп, так как 0,048 < 12,8 — обработка возможна Основное время То, мин на переход определяется по формуле;
(21).
где L — длина обработки Длина рабочего хода инструмента L, мм определяется по формуле.
(22).
где l — длина обрабатываемой поверхности, принимается l = 50 мм.
у — величина врезание — 25 мм.
∆ - величина перебега — 25 мм.
L = 50 + 25 + 25 = 100 мм мин.
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ.
3.1 Разработка конструкции приспособления Необходимо спроектировать приспособление для обработки корпуса цилиндрического редуктора на ОЦ с ЧПУ ИС500ПМФ4.
Исходные данные:
габаритные размеры детали 622×308;
материал детали — чугун СЧ15.
Из рассмотрения чертежа детали следует, что точность диаметральных размеров отверстий обеспечивается инструментами, точность положения осей отверстий обеспечивается обрабатывающей программой, точность расположения поверхностей и осей достигается базированием.
Принимаем решение: проектируем одноместное однопозиционное приспособление.
Установочные и присоединительные размеры должны соответствовать столу станка ИС 500ПМФ4.
3.2 Описание принципа работы и устройства приспособления Спроектировано приспособление для закрепления корпуса цилиндрического редуктора, которое устанавливается на стол станка рис.
17.
Рис.
17. Приспособление для установки корпуса редуктора Приспособление состоит из литого корпуса и двух зажимных элементов в виде Г-образных прихватов, соединенных с посредством коромысла с пневмоцилиндром.
На верхней плите установлены две опорные пластины, выполненные из стали 40Х и закаленные.
В нижней плоскости корпуса приспособления установлены две цилиндрические шпонки, которые базируются по отверстиям в столе станка. В стаканах Г-образных прихватов выполнена канавка по винтовой линии, когда происходит зажим-отжим заготовки, то винт, установленный в винтовую канавку движется по винтовой поверхности и Г-образные прихваты поворачиваются на 90º и заготовку можно беспрепятственно снять с приспособления.
Заготовка устанавливается на опорные пластины и два пальца Ø8f7, один из которых цилиндрический, другой срезанный.
Воздух из сети цеха подается на распределительный кран, поворотом рукоятки крана распределительного воздух поступает в верхнюю полость пневмоцилиндра, шток движется вниз, коромысло с направляющими двигаются вниз, зажимая обрабатываемую деталь. Разжим заготовки производится в обратной последовательности.
3.3 Силовой расчет привода приспособления Расчет усилия закрепления заготовки.
Обрабатываемая деталь находится в равновесии вследствие действия как сил возникающих в процессе обработки, так и сил зажима и реакции опор. Основными силами в процессе обработки являются силы резания.
Величина сил зажима рассчитывается исходя из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и невозможности сдвига в процессе обработки.
По данным расчета максимальная сила резания при фрезеровании плоскости корпусаи редуктора равна: РZ = 3714H.
Составляющая Рz направлена навстречу силе зажима w0 и стремится оторвать заготовку от правой опорной точки и повернуть заготовку вокруг левой опорной точки, а составляющая Рx, стремится сдвинуть заготовку в боковом направлении и повернуть заготовку вокруг левой опорной точки. Сдвигу заготовки препятствует посадка заготовки на пальцы.
Для данной схемы закрепления условие равновесия запишется следующим образом:
(23).
где Pz и Px — окружная и осевая составляющие силы резания, Н;
F — сила зажима заготовки, Н;
G — вес заготовки, Н;
К — коэффициент запаса.
Тогда сила зажима из условия равновесия:
(24).
Cоставляющие силы резания:
Pz = 3714 H;
Рx = 0,5Pz = 0,5 ∙ 3714 = 1857 Н;
G = 57 кг = 560Н;
l1 = 780 мм;
l2 = 60 мм;
Коэффициент запаса определяется из произведения:
К =К0(К1(К2(К3(К4(К5, (25).
где К0 = 1,5 гарантированный коэффициент запаса;
К1 = 1,2 — коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей;
К2 = 1,3 — коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления инструмента;
К3 = 1,3 — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;
К4 = 1,0 — коэффициент, характеризующий постоянство силы зажима;
К5 = 1,2- коэффициент, характеризующий эргономику зажимного механизма.
К = 1,5(1,2(1,3(1,3(1,0(1,2 (3,6.
Подставив найденные значения, получим:
Найденная сила воспринимается двумя зажимами, остальные два зажима выполняют роль опорной точки, когда происходит обработка торца с другой стороны, роли зажимов меняются местами.
Таким образом, необходимая сила на одном зажиме равна Fʹ = W = 6438 Н Произведем расчет зажимa.
Рис. 18 Расчетная схема зажимa.
Определим силу на штоке пневмоцилиндра Q.
(26).
где W — сила не зажиме, Н;
l1, l — длины плеч планки, мм,.
l1 = 42 мм, l = 50 мм (принимаем);
η = 0,9 — коэффициент потери на трение в уплотнениях поршня и штока и на осях планок.
При известном усилии на шток Q рассчитаем диаметр поршня цилиндра.
Для цилиндра одностороннего действия:
(27).
где р — давление сжатого воздуха, в унифицированных пневмоцилиндрах принимают р = 0,4МПа;
η = 0,85 — 0,9 — коэффициент, учитывающий потери в пневмоцилиндре, принимаем η = 0,9.
Принимаем унифицированный пневматический цилиндр диаметром D = 140 мм и ходом поршня l = 80 мм [ 11, табл. 12, стр.
562] и ГОСТ 6540– — 68.
Определяем время срабатывание пневмопривода [ 9, стр.
80].
(28).
где D — диаметр пневмоцилиндра, D = 140 мм = 0,14 м;
L — длина хода поршня, L = 80 мм = 0,08 м;
d0 — диаметр воздуховода, принимаем d0 = 16 мм = 0,016 м;
v — скорость перемещения воздуха, принимаем v = 15м/с при р = 0,4МПа.
Заключение
В ходе дипломного проектирования технологического процесса корпуса цилиндрического редуктора в условиях автоматизированного производства выполнен следующий объем работ:
— на основании анализа назначения и характеристик корпуса цилиндрического редуктора выбран способ получения заготовки и маршрут ее изготовления в автоматизированном производстве;
— сформированы операции технологического процесса, выбрано оборудование, режущие инструменты и оснастка;
— рассчитаны припуски и режимы резания для обработки основных поверхностей корпуса;
— разработан операционный технологический процесс изготовления;
— спроектировано зажимное приспособление на ОЦ с ЧПУ ИС500ПМФ4.
Список используемых источников
.
Технология машиностроения. Выбор заготовок: учеб. пособие /С.К.Сысоев, Л. В. Зверинцева, С. И. Пономарев и др.; под общ. ред. С. К. Сысоева; Сиб. гос. аэрокосмический ун-т. — Красноярск, 2010. — 264 с.
Практическая работа 2. Анализ технологичности конструкции детали.
Практическая работа 5. Обоснование метода получения заготовок.
Практическая работа 7. Расчет режимов обработки и норм времени при фрезеровании.
Капустин Н. М. Комплексная автоматизация в машиностроении: Учебник для студ. высш. заведений/Н.М.Капустин, П. М. Кузнецов, Н. П. Дъяконова; Под ред. Н. М. Капустина. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 368 с.
Справочник технолога-машиностроителя В 2-х т. Т2/ Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерекова, — М: Машиностроение, 1986.
Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под ред. А. Ф. Горбацевича. Минск, «Вышэйш. школа», 1975.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А. А. Панова. 2 — е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2004.
Справочник нормировщика — машиностроителя. Том II. Техническое нормирование станочных работ. Под редакцией Е. И. Стружестраха. Москва 1961.
Белоусов А. П. Проектирование станочных приспособлений: Учебное пособие. — 3- е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1980.
В.А. Горохов. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. пособие для студентов вузов машиностроительных спец. — Мн.: Выш. шк., 1986.
Станочные приспособления: Справочник, В 2 — х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. — М.: Машиностроение, 1984 — Т.
2.
Практическая работа 4. Анализ базового (типового) технологического процесса.
Каштальян И.А., Клевзович В. И. Обработка на станках с числовым программным управлением: Справочное пособие. — Мн.: Высш. шк., 1989. — 281 с.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Суслова, А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. -.
5-е изд. исправл. — М.: Машиностроение-1, 2003. 912 с.
Кузнецов Ю.И., Маслов А. Р., Байков А. Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 512 с.
Лист Изм…
Листс.
№ докум.
Подп.
Дата.
