Реферат: Розробка технологічного процесу обробки диску 070200 в умовах дрібносерійного виробництва
Міністерство освіти i науки України
Полтавський національний технічний університет iм. Ю. Кондратюка
Кафедра технології машинобудування
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з курсу:
«Технологія машинобудування (галузева)»
на тему Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00
КП.ТМ.61МТ-07.00.00
Виконав:
студент групи 6-МТ
Товстуха С.В.
Залікова книжка 99197
Керівник роботи:
Барський В.М.
Полтава 2003
АНОТАЦІЯ
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ ДИСКУ 07.02.00 В УМОВАХ ДРІБНОСЕРІЙНОГО ВИРОБНИЦТВА.
Курсовий проект з дисципліни „Технологія машинобудування (галузева)” (виконав студент гр. 61-зМТ Товстуха С.В.).
Були розроблені: маршрут обробки деталі, структура та зміст технологічних операцій обробки; визначені припуски на обробку окремих поверхонь, розраховані режими різання та пронормований технологічний процес; вибрано схеми базування заготовки, підібране металорізальне обладнання, різальний інструмент та контрольні пристрої. Розроблена розрахункова-технологічна карта на 030 операцію.
В розрахунково-пояснювальній записці приводиться інженерне обгрунтування всіх прийнятих рішень,45с. Ілюстр.8. Табл.16.Бібліогр.10. Додатк.3. графічна частина складає 5 аркуші креслень формату А1.
Міністерство освіти i науки України
Полтавський національний технічний університет iм. Ю. Кондратюка
Кафедра технології машинобудування
РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсового проекту з курсу:
«Технологія машинобудування (галузева)»
на тему Розробка технологічного процесу обробки диску 07.02.00
КП.ТМ.61МТ-07.00.00.ПЗ
Виконав:
студент групи 6-МТ
Товстуха С.В.
Залікова книжка 99197
Керівник роботи:
Барський В.М.
Полтава 2003
ЗМІСТ
ВСТУП.................................................................................................5
1.ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА.................................................................7
1.1. Аналіз матеріалу деталі ...............................................................................7
1.2. Аналіз параметрів точності деталі..............................................................8
ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА.......................................................10
2.1. Аналіз технологічності деталі...................................................................10
2.2. Обгрунтування методу виготовлення заготовки.....................................11
2.3. Вибір методу обробки окремих поверхонь..............................................14
2.4. Вибір схеми базування...............................................................................16
2.5. Вибір металорізальних верстатів..............................................................18
2.6. Розробка маршрутів обробки деталі.........................................................20
2.7. Розробка структури та змісту технологічних операцій..........................22
2.8. Вибір верстатних пристроїв......................................................................24
2.9. Вибір різального інструменту...................................................................25
2.10. Вибір вимірювальних пристроїв та інструментів.................................29
2.11. Розрахунок похибок базування...............................................................31
2.12. Визначення припусків на обробки та операційних розмірів
деталі...................................................................................................................32
2.13. Розрахунок режимів різання....................................................................37
3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА................................................41
3.1. Розробка конструкції верстатного пристрою...........................................41
3.1.1. Опис роботи та принцип дії пристрою..................................................41
3.1.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі..........................................42
3.1.3. Розрахунок на міцність слабкої ланки...................................................47
3.2. Розробка конструкції контрольного пристрою........................................48
ВИСНОВКИ....................................................................................................50
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ............................................................................51
КП.ТМ.61МТ-07.00.00 ПЗ
РОЗРАХУНКОВО-
ПОЯСНЮВАЛЬНА
ЗАПИСКАПНТУ ім. Ю.Кондратюка
Гр.61-зМТ2003
ВСТУП
В процесі механічної обробки деталей машин виникає велика кількість проблемних питань які пов’язані із необхідністю вико- нання технічних вимог, що поставлені конструкторами перед ви-робництвом. Також, процес механічної обробки пов’язаний з експлуатацією складного обладнання – металорізальних верста — тів, тому трудомісткість та собівартість механічної обробки біль — ші, ніж на інших етапах виготовлення деталей машин.
Переоцінка наявних методів проектування була викликана такими чинниками, як комплексна механізація та автоматизація виробничих процесів, переоснащення машинобудівних підпи – ємств сучасними металообробними верстатами, типізація та ста-ндартизація технологічних процесів, повсюдне впровадження в
практику технологічного проектування електронних обчислюва -льних машин.
Отже, сучасне технологічне проектування – це комплексна система взаємодії засобів і методів, що зумовлюють створення високоякісної технологічної документації на основі широкого ви- користання стандартних технологічних вирішень.
Мета даного курсового проекту з технології машинобудування — розробка технологічного процесу механічної обробки деталі
„диск 07.02.00” в умовах дрібносерійного виробництва.
Особливістю автоматизації в дрібносерійному виробництві є потреба у створенні гнучких виробничих систем, які здатні авто-матично переходити з обробки деталей одного типорозміру на інший. У вирішенні цих задач провідну роль відіграють верстати з
ЧПК та багатоцільові верстати. Адже використання одного такого
верстата дозволяє замінити декілька фрезерних, свердлильних та розточних верстатів, при цьому значно підвищується продуктив -ність (в 2...3 рази) внаслідок скорочення допоміжного часу ( в ре –зультаті автоматизації циклу обробки та автоматичної заміни інструменту).
В умовах реально діючих підприємств під час виготовлення дета-лей для зменшення можливого браку на окремих операціях можуть призначатися завищені значення припусків. В першу чергу це пояс-няється використанням застарілого обладнання. Наслідком цього є підвищення вартості заготовок, а також збільшення вартості механічної обробки.
--PAGE_BREAK--Тому при розробці технологічного процесу в даному курсовому проекті була зроблена спроба використовувати сучасні методи об — робки та високопродуктивне обладнання. Рішення приймались з урахуванням рекомендацій ГОСТів.
Внаслідок виконання курсового проекту були отриманні прак- тичні знання та навички, що потрібні не тільки при виконанні дип- ломного проекту, але і при роботі на виробництві.
/>1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1. Аналіз матеріалу деталі
Вибір матеріалу залежить від службового призначення, конструктивної форми, методу отримання заготовки.
Деталь диск виготовляється з литої сталі 25Л-2 ГОСТ 977-82.
Відливки з цієї сталі виконують підвищеної якості.
Розшифруємо умовне позначення марки цієї сталі:
Буква “Л” означає належність до ливарної сталі, цифри, що знаходяться перед буквою “Л” показують на середній міст вуглецю в сотих долях %. По вмісту сірки та фосфору відливки поділяють на 3 групи; в нашому випадку цифра 2 показує, що сталь належить до другої групи.
Із сталі 25Л-2 виготовляють: шаботи, подушки, баби, арматуру трубопроводів для температури до 450°С, комбіновані конструкції з великим об¢ємом зварювання, станини та деталі для прокатних станів, балансири, ричаги арматури.
Хімічний склад та механічні властивості сталі 25Л-2 заносимо в таблицю 1.1.
Хімічний склад сталі 25Л-2
Таблиця 1.1.
Марка сталі
Вуглець (С), %
Марганець (Мн), %
Кремній (Sі), %
25Л-2
ГОСТ 977-82
0,22-0,3
0,5-0,8
0,17-0,37
Механічні властивості сталі 25Л-2
Таблиця 1.2.
Межа текучості
δт
Межа міцності при розтягуванні δВР
Відносне збільшення δу, %
Відносне звужування поперечного перерізу y, %
Ударна в¢язкість,δн
240 МПа
450МПа
19
30
4
1.2. Аналіз параметрів точності деталі
Ескіз деталі “Диск” з нумерацією поверхні приведений на рис. 1.
Відомість про точні параметри деталі заносимо в таблицю 1.3.
Таблиця 1.3.
№
Назва поверхні
Розміри з відхи-ленням
Квалі-тет точності
Точність відносно положення
Точність форми
шорсткість
Ra
Rz
1
Площина квадрату
150; 160
11
-
-
6,3
40
2
фаска квадрату
10 х 45°
11
-
-
6,3
40
3
грань квадрату
160 + 0,5
12
-
-
12,5
80
4
різьбовий отвір
М27-7Н
7
-
-
0,8
1,25
5
канавка
Ø 96; b=12
11
-
-
80
12,5
6
циліндрич-ний отвір
Ø 80
Н7
-
-
0,8
1,25
7
фаска
2 х45º
11
-
-
6,3
40
8
торець кільця
Ø 304
12
-
-
6,3
40
9
циліндрич-ний отвір
продолжение--PAGE_BREAK--
Ø 23
10
-
-
6,2
20
10
циліндрич-ний отвір
Ø 6
10
-
-
3,2
20
11
шпоночна канавка
24
Is9
-
-
3,2
20
Проаналізувавши точність деталі, треба зауважити, що параметри шорсткості для даних технічних умов роботи диска не завищені.
Більшість поверхонь мають низьку шорсткість. Вид обробки багатьох поверхонь – чорнове та напівчистове фрезерування та свердлення.
2.ТЕХНОЛОГІІЧНА ЧАСТИНА
2.1Аналіз технологічності деталі.
Конструкція машини, вузла, деталі являється технологічною
Коли вона відповідає усім технічним та експлуатаційним вимогам і
коли на неї витрачається мінімальна кількість суспільної праці.
В автоматизованому виробництві вимоги до технологічності
базуються на таких самих вимогах, що і вимоги до виготовлення на
універсальному обладнанні. При використанні верстатів з ЧПК конструктор може створити деталі зі складною поверхнею, а не спрощувати її. Це значення для міцності, а багатоінструментальна обробка та велика концентрація переходів вимагають більш точних базових поверхонь, а також досяжності інструменту до більшості поверхонь.
Основні та спеціальні вимоги до технологічності деталі в умовах автоматизованого виробництва заводимо до таблиці 2.1.1
Аналіз технологічності деталі для умов АВ
Таблиця 2.1.1
№
п/п
Показники вимог до
технологічності
Висновки по
показникам
Заходи щодо поліп-шення технологічності
1
2
3
4
1
Наявність зручних баз, що забезпечують необхідну орієнтацію та надійне закріплення заготовки
Так, нетехнологічно
При обробці наружної поверхні-закріплення в пристосуванні
2
Чи необхідні додаткові ребра жорсткості?
Ні, технологічно
Деталь достатньо жорстка
3
Наявність глухих отворів
Ні, технологічно
Глухих отворів немає
1
3
4
5
4
Наявність отвору глибиною більше 58d?
Так, нетехнологічно
Обробка в даному випадку виконується подовженим свердлом
5
Чи можлива багатошпин-дельна та багатоінструмен-тальна обробка
Так, технологічно
-
6
Чи є внутрішні торці, які необхідно обробляти?
Ні, технологічно
-
2.2. Обгрунтування методу виготовлення заготовки.
При виборі методу виготовлення заготовки треба врахувати:
конструктивну форму, розміри, масу та матеріал деталі;
річну програму випуску;
необхідну точність виготовлення заготовки;
шорсткість та якість поверхневих слоїв матеріалу заготовки.
Вибраний метод повинен забезпечити найменшу собівартість деталі.
Метод виготовлення заготовки вибираємо на основі порівняння результатів техніко-економічного аналізу декількох можливих методів виготовлення заготовки. Раціональним є отримання заготовки литтям в пісочну форму та кокільне лиття.
Для вибору методу необхідно розрахувати вартість отримання заготовки та порівняти результати по запланованим методам.
Вартість заготовки методом лиття в пісочну форму:
Маса готової деталі “Диска” m=68кг;
Об¢єм готової деталі “Диска”:
/>, звідси: />см3[2.2.1.]
Знайдемо об¢єм заготовки, після того, як назначені напуски та припуски на виготовлення диска. Розрахунок зробимо збільшено, припуски на механічну обробку назначаються приблизно.
Об¢єм заготовки визначається як сума об¢ємів простих геометричних тіл, з яких складається заготовка.
Заготовку умовно представимо як таку, що складається з паралелепіпеда розміром />та диска R, h2, внутрішньою порожниною в формі циліндра розмірами r і h3.
/>[2.2.2.]
= 18,1 х 16,6 х 16,8 + 3,14 х 22,82 х 4,4 – 3,14 х 6,62 х 16,3 =
= 5047,7 + 7183,3 – 2229,4 = 10000,5 см3
продолжение--PAGE_BREAK--
При щільності сталі 25 Л ρ= 7,8 г/см3 m=ρ x V = 7,8 х 10000,5 =
= 78003,92 = 78,0 кг;
Ціну заготовки, отриманої литтям в пісочну форму визначаємо залежністю [1]:
Сп= 0,001[Сбп х Gп Kт.п x Kс.п. x Kн.п. x Kп.п. x Kв.п. –
— (Gп –Gф) x Cв.х. ]; [2.2.3.]
де: Сп та Сб.п. – ціна заготовки та базова ціна однієї тони заготовок, виготовлених з базового матеріалу, з базовою точністю та складністю заготовки, грн.;
Gп – маса заготовки, кг;
Кт.п., Кс.п., Кн.п., Кп.п., Кв.п. – коефіцієнти відповідно точності розмірів та технологічної складності заготовки, марки матеріалу, програми річного замовлення та маси заготовки, значення базових цін заготовки та зазначених коефіцієнтів приведених в [2; стор. 351].
Сп = 0,001 х [916,78 х 1,39 х 1,14, х 1,14 х 1,09, х 0,93 –
-(78-68)х96] = 129,8 грн.
Вартість заготовки методом лиття в кокіль.
Знаходимо об¢єм заготовки після того, як назначені напуски та припуски на виготовлення диска. Розрахунок виконується приблизно, так само, як і в попередньому варіанті:
/>[2.2.4.]
= 17,2 х 15,8 х 16,4 + 3,14 х 222 — 2,8 – 3,14 х 72 х 15,8 = 9281,1 см3
Отримаємо масу заготовки:
m=V x ρ = 7,8 х 9281,1 = 72392,5г = 72,3 кг
Ціну заготовки, отриманої литтям в кокіль знайдемо за такою ж формулою, що і в першому варіанті:
Сп= 0,001[Сбп х Gп Kт.п x Kс.п. x Kн.п. x Kп.п. x Kв.п. –(Gп –Gф) x Cв.х. ]=
= 0,001 х [981 х 72,3 х 1,24, х 1,08 х 1,12 х 1,09 х 0,87 –
— (72-68)х96] = 100,4 грн.
Таким чином, отримання заготовки методом кокільного лиття являється найбільш дешевим способом.
Сутність методу кокільного лиття заключається в заливці розплавленого металу в металеві підігріті форми. Далі форми рознімають, з них видаляють відлиски. Точність відливок />1,5 мм на 100мм, при особливих умовах точність можна довести до />0,5мм на 100мм.
Відливки виходять щільні, мілкозернисті, мають гладкі і чисті поверхні, малі допуски і припуски, однорідні за властивостями. Крім того, знижуються витрати формованих матеріалів в 8-10 разів. Стійкість кокілів, виготовлених з чугуну або сталі становить для стальних відливок середнього розвісу 500-700 відливок.
Отримання порожнин в кокільних відливках відбувається за допомогою стержнів. В результаті проведеного аналізу, для деталі диск найкраще примінити кокільне лиття. До того ж в результаті кокільного лиття диска в процесі механічної обробки ряд поверхонь не потребує обробки.
2.3. Вибір методу обробки окремих поверхонь
Рішенням курсового проекту являється розробка технологічного процесу в умовах гнучкої виробничої системи (ГВС). ГВС – це сукупність технічного обладнання та системи, його функціонування в автоматичному режимі. В гнучкий виробничий комплекс входять: накопичувачі, пристосування супутник, пристрій загрузки та розгрузки супутників, пристрої заміни оснащення, видалення відходів, автоматизованого контролю. В умовах ГВС необхідно замінити технологічний процес обробки, пристосувавши його таким чином, щоб:
звести до мінімуму число переустановок деталі, оптимальним являється використання одним або двома затискними пристосуваннями;
обмежити кількість станів в ГВС;
використовувати багатоінструментальну обробку.
При цьому, основні вимоги послідовності етапів механічної обробки залишаються незмінними:
1 етап – обробка поверхонь, які будуть використовуватися як технологічні бази на наступних етапах;
2 етап – першочергова чорнова обробка мех. поверхонь, які не допускають дефектів;
3 етап – напівчистова та чистова обробка використовуємих поверхонь;
4 етап – виконання другорядних операцій (свердління, прорізання канавок, довбання і т.д.)
5 етап – оздоблювальні операції;
6 етап – заключний контроль, випробовування.
Різноманітні поверхневі деталі виконують різні функції, тому і вимоги до них різні: по точності, шорсткості, відхиленням форми та розміщення.
Ці вимоги забезпечуються виконанням різних технологічних методів механічної обробки.
При написанні маршруту обробки поверхонь виходять з того, що кожний наступний етап повинен бути точніше, чим минулий. Число ступенів обробки визначається за формулою:
Е = /> = />./>.../> = Е1, Е2… Еn= />Еі
де: Е – загальне уточнення;
Еі – окремі уточнення;
п – число ступенів обробки;
Тз, Тg, Ті – допуски відповідно для заготовки деталі, окремої ступені обробки.
Розрахувати число найбільш точного числа степенів обробки можна по формулі:
np = Lg(E)/0,46
Можливі варіанти маршрутів обробки окремих поверхонь зазначимо в таблиці 2.3.1.
Вихідні дані – лиття в кокіль забезпечує відливки з точністю розмірів 12 квалитету і шорсткість поверхні Rа4 [1, стор. 65].
Таблиця 2.3.1.
Позначення поверхонь
Квалитет
точності
Допуск по кресленню
Шорсткість кресленню
Допуск заготовки по кресленню
Задуманий квалитет
Загальні уточнення
Номер маршруту
Можливі варіанти обробки
Квалитет після обробки
Допуск, що досягаємо
Приватний коеф. уточнення
Загальне уточнення
перехід МОП
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
-
577-68
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--м/хв
Частота оберта-ння шпин-деля n, об/хв.
Потуж-ність, N, кВт
Основ-ний час to, xв.
Опера-ції
Пози-ції
Пере-ходу
So
мм/об
Sz
мм/зуб
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
020
1-4
1
2,4
2,4
0,12
206,5
330
6,58
4х0,33
5-8
2
2,4
2,4
0,12
206,5
330
6,58
4х0,27
3
2,4
0,96
0,12
262
1324
4,82
2х0,14
4
12
0,32
-
128
509
1,35
0,21
5
1,8
3
-
12
159
2,17
0,10
025
1
12
0,35
-
188
748
3,76
0,09
2
1,1
0,5
-
202
804
2,27
0,39
3
2,8
2,4
0,12
212
675
3,21
0,56
4
0,2
0,25
-
280
1114
1,43
0,57
5
0,06
0,1
-
385
1532
1,07
1,04
030
1
11,5
0,32
-
60
796
1,35
0,09
2
5.7
0,24
-
60
1624
1,04
0,05
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3
3
0,06
-
60
3185
0,18
0,84
4
0,8
1,34
-
60
1592
0,78
0,01
5
12
0,32
-
186
740
4,85
1,67
Основний час обчислюємо по формулі:
to=/>; (2.13.7)
L=l+l1+l2;
продолжение--PAGE_BREAK--
де: l- довжина поверхні, що обробляється;
n – число обертівшпинделя;
So – подача мм/об;
l1,l2– врізаннята перебіг інструменту.
3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА
3.1.Розробка конструкції верстатногопристрою
В загальному випадку послідовність розрахункупристрою можна представитив наступному вигляді:
1.Вибір типу та розмірів установочних елементів, їх кількості, виходячи із схеми базування оброблюваноїзаготовки, точностіта шорсткості базових поверхонь.
2.Вибір типу пристрою (одно- чи багатомісний) виходячи із заданої продуктивності операції.
3.Складання схемисил, діючихна заготовку, вибірточки прикладаннята напрямку сили затиску, розрахунок її величини.
4.Вибір типу затискного механізмута розрахунок його основних конструктивно-розмірних параметрів.
5.Вибір типу силового приводу виходячи із силитяги та регламентованогочасу на закріплення-відкріплення деталі. Розрахунокта уточненняпо нормалямта ГОСТам розмірівсилового приводу.
6.Розробка загального виглядупристрою та призначення точності його виконавчих розмірів.
7.Розрахунок на міцністьта зносостійкість навантаженихта рухаючихся елементівпристрою.
8.В данному курсовому проекті розробляється конструкціязажимного механізму супутника.
3.1.1.Опис роботита принципдіїпристрою
Заготовка деталі встановлюється на установочну базу – три упора з одночасним центруванням на підпружиненому кільці по поверхні Ø80Н7.
Заготовка провертається по часовій стрілці до упора до упорної бази, яка виконана у вигляді упорного штифта. Для застереження зміщення – заготовка зажимається прихватами. Прихвати управляються конічними кулачками, які змінюють свій осьовий розмір в залежності від кутового положення. Кутове положення кулачка змінюється шляхом розвороту рукоятки поз.11.
Розміщення прихвату вибрано таким чином, що зусилля зажиму направлено чітко над упором – це застерігає від перекосу заготовки при закріпленні. Ричажна система прихвату має співвідношення плеч ричагів 1:1, що є зусилля, що розвивається на конічному кулачці передається в співвідношенні 1:1 на заготовку, яка закріпляється.
3.1.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі
3.1.2.1. Підберемо параметри пружини кільця, що центруємо
На рис. 3.1.1. показана розрахункова схема підбору геометричних розмірів пружини стискання.
Рис.3.1.1.
/>
Пружина підбирається таким чином, щоб стискатися під масою заготовки на 90%, подальше дотискання виконується завдяки ексцентриковим циліндричним прихватам. Така умова забезпечує найкращі умови центрування заготовки по внутрішньому діаметру. Маса заготовки 72,3кг; зусилля: F=м g =72,3х9,8=708,5Н (3.1)
Зусилля повного стиснення пружини: Fенс = мзагх1,1хg; де шзаг — маса заготовки, 1,1 – коефіцієнт, який враховує 10% збільшення нагрузки; g – прискорення вільного падіння;
Fсис= 72,3 х 1,1 х 9,8=779,4Н;
Відповідно, зусилля, додатково нагружаєме ексцентриковим циліндричним прихватом:
Qпр = 1/nxшзх 0,1 х g(3.2)
Де: n– число прихватів, n=3;
мз– маса заготовки , шз= 72,3 кг.
0,1 – коефіцієнт, який враховує10% залишкове натяжіння пружини;
g – прискорення вільного падіння.
Qпр = 1/3 x72,3 х 0,1 х 9,8 = 23,6Н
З формулидля максимальної напруги в пружині [7, стор.120] знаходимо необхідний діаметрпроволоки:
d= />(3.3)
Межа міцності пружинноїпроволоки для класу П та ПА (ГОСТ 9389-75) не менше, чим 1800МПа; приймаємо відповідно з ГОСТ 13764 допустиму напругу [τк] = 0,3δb= 0,3 х 1800 = 540 МПа;
F – максимальне зусилля дії на пружину; Fсж=779,4Н;
Dср – середній діаметр пружини, призначаємо конструктивно: Dер=30мм;
К – поправочний коефіцієнт, К=1,2.
d= />= 3,96мм;
Приймаємо пружину №416 (ГОСТ 13767-86) з параметрами d= 4,0мм, d=32мм.
Відповідно з умовою розрахункупри стисненніна 4мм зміна зусилля пружинидорівнює:779,4 – 708,5 = 70,9Н;
Звідси необхідна жорсткість пружини:
С=/>=17,7 Н/мм
Визначаємо необхідне число робочих витків:
n=/>(3.4)
де: G– модуль пружності; G= 8 х104;
n=/>=9,35/>9,4;
Повнечисло витків: n=1,5=9,4+1,5=10,9
Для розрахунків висоти пружини в вільному стані, найдемо найбільшу деформацію:
f= />= />=44мм (3.5.)
При найбільшому зазорі між витками – 0,5мм в вільному стані крок дорівнює:
Р=0,5+f/ n+ d=0,5+44/9,4+4=9,1мм (3.6)
Висота пружинив вільному стані:
Н=пр+d=9,4 х9,1 +4 = 89,5мм
3.1.2.2. Розрахунок необхідної силизатиску деталі
продолжение--PAGE_BREAK--
Для розрахунку необхідної сили зажиму деталі, розраховуємо відповідні сили різання на операціях, які виконуються вказаним способом закріплення деталі.
Найбільш енергоміскою та призводящої до виникнення найбільших зусиль різання є операція фрезерування.
В розділі визначення режимів різання для вказаного випадку було визначено зусилля різання; окружна сила при фрезеруванні: Pz=1951,5Н.
Покажемо схему направлення сил при фрезеруванні на рис. 3.1.2.
Рис.3.1.2
/>
Випишемо співвідношення сил Ру та Рх (на рис. 3.1.2 сила Рх проектується в точку):
Ру: Рz = 0,9;
Рх: Рz= 0,5.
Зусиллязажиму повинно перешкоджатизміщенню деталі відносно опор. Направлення обертання вибрано таким чином, щоб окружне зусилля прижимало заготовку до опорної поверхні, тим самим зменшуючи зусилля зажиму.
Осьове Rх та радикальне зусилля прагнуть здвинути заготовку, визначимо зусилля зажиму деталі з умови нерухомості відносно вказаних сил.
На рис.3.1.3 покажемо розрахункову схему визначення необхідного зусилля зажиму.
Рис. 3.1.3
/>
Р = /> = 1,02Pz= Pz;
Визначаємо зусилля зажиму в співвідношенні:
Qзат= /> (3.7)
Де: К – коефіцієнт заносу, к=1,2;
f – коефіцієнт тертя, для сталі f=0,1
Q= />= 23418 Н;
Зусилля, яке приходиться на один з трьох затисків:
Qзаж.=/> = /> = 7806Н; (3.8)
Окружне зусилля не враховуємо, рахуючи, що воно приведе до збільшення коефіцієнту заноса К.
Визначаємо зусилля затиску, яке розвивається клиновим циліндром механізму. Для забезпечення самогальмування кут підйому клину /><12º, приймаємо /><10º.
Визначаємо зусилля затиску:
Qзаж= />;
де: Р- зусилля, яке прикладене до рукоятки, Н, Р=100Н;
L – плече рукоятки, L = 150мм;
r– середній радіус клинового кулачка, r=30мм;
ά– кут підйомуклина, ά=10º;
g – кут тертяна поверхніконтакту клинового кулачка з коромислом; g=6º.
Qзаж= />=8374Н;
Що й забезпечує нерухомість деталі при обробці.
Визначаємо величину осьового підйому клина при повороті циліндричного клину на 360º:
Рис. 3.1.4.
/>
h= πdtgά= 94,2 xtg10º = 16,6 мм;
При співвідношення плеч прихвату 1:1 вказаної величини осьового переміщення достатньо (hmin= 4мм).
3.1.3. Розрахунок на міцність слабкої ланки
Слабкою ланкою пристрою являється коромисловий прижим. Необхідно визначити величину напруги в кожній точці прижиму і по допустимим напругам зробити висновок про роботоздатність.
Покажемо схему навантаження коромислового прихвату.
Схема дії сил в коромисловому зажимі
Рис. 3.1.5
/>
Моз = Qзаж х lz = 8374 х 0,062 = 519 Нм (3.9)
Розрахуємо необхідний розмір поперечного зрізу ричала в точці „В”
Момент опору:
W= />=692мм3 (3.10)
Знайдемо висоту поперечного зрізу з формули: />;
h= />=12,9мм/>13мм (3.11)
З цього видно, що поперечний розтин коромислового прижиму повинен бути 10х13мм. В дійсності h=35мм, що значно перевищує потрібне значення, чим забезпечує запас міцності.
3.2. Розробка конструкції контрольного пристрою
На кресленні КП.МТ.61МТ-07.00.00 зображено контрольний пристрій для контролю співосності бічних площин квадрату внутрішньому циліндричному отвору Ø80Н7, а також перпендикулярності та паралельності площин квадрата між собою.
Контрольний пристрій працює наступним чином:
Контрольна деталь встановлюється на план-шайбу поз.2 по посадці Ø80Н7/h6.
Контрольнадеталь до планшайбине закріплюється, оскільки утримуєтьсяв нерухомому положенні за рахунок своєї маси.
Планшайба може повертатисяза рахунок позиціювання положенняна 90°.
Поворот здійснюєтьсяза рахунокрукоятки поз.10, фіксація здійснюється стопором поз.12.
Планшайба закріплюються відносно корпуса по посадці з мінімальним зазором Ø80Н7/h6, що забезпечує вільне провертання без порушення розташування.
На штанзі поз.3 закріплені індикатори часового шипа. Вони рознесені один від одного на відстань – 100мм. Їх наконечники розміщені та закріплені в контрольній плитці поз.8, так розташування дозволяє контролювати відхилення розміщення та не включати відключення похибки формули.
При вертикальному розміщенні індикатори настроюються в нульовому положенні по контрольній деталі. Показники індикаторів повинні співпадати один з одним. При вимірюванні контрольної деталі різниця індикаторів показує відхилення від паралельності.
Для контролю перпендикулярності площин по базовій площині індикатори при їх горизонтальному розміщенні (позначаються індикатором) встановлюється в нульове положення (показники двох індикаторів співпадають). Вимірювальна пластинка вручну відводиться в крайнє праве положення і планшайба разом з деталлю повертається на 90°. Вимірювальна пластина опускається на контрольовану поверхню. Різниця показників індикаторів показує відхилення від перпендикулярності.
Для можливості безперешкодного знімання та встановлення контрольної деталі, вузол індикаторів повертається в будь-якому напрямі відносно індикаторної стійки.
Висновки
В ході виконання курсового проекту з дисципліни „ технологія машинобудування” було розроблено технологічний процес виготовлення деталі диск 07.02.00 в умовах дрібносерійного виробництва.
Було розраховано та обрано найбільш раціональний метод отримання заготовки з представленим кресленням в графічній частині. Було розроблено: маршрут обробки деталі, структуру та зміст технологічних операцій, обрана схема базування заготовки, призначені металорізальні верстати, металорізальний інструмент для обробки, верстатні пристрої, вимірювальні пристрої та вимірювальний інструмент. Також були визначені припуски на механічну обробку деталі та розраховані режими різання, про нормований технологічний процес.
Було розроблено конструкцію пристрою для установки та закріплення деталі, а також контрольного пристрою для перевірки точності деталі після її виготовлення з представленими кресленнями в графічній частині.
Внаслідок виконання курсового проекту були отримані практичні знання та навички, що потрібні не тільки при виконанні дипломного проекту, але при роботі на виробництві.
Список літератури.
1. Балабанов А.Н. «Краткий справочник технолога машиностроителя». –М: Издательство стандартов. 1992 г.
2. Боженко Л.І. «Технологія машинобудування. Проектування та виробництво заготовок».: Підручник.-Львів; Світ 1996р.
3. Единая система технологической документации.ГОСТ 3.1001-81-М.: Издательство стандарт, 1983г.
4. Курсовое проектирование по технологии машиностроения – Минск: Высшая школа, 1975г.
5. «Обработка металла резанием»: Справочник технолога /Под общ. Редакцией А.А.Панова – М.: Машиностроение, 1998г.
6. Руденко П.О. „Проектування технологічних процесів у машинобудуванні”-К.: Вища школа, 1993р.
7. «Справочник технолога машиностроителя» в 2-х томах, т.2 /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение,1985г.
8. Рудь В.Д. «Курсове проектування з технології машинобудування» Навчальниц посібник: ІСДО,1996р.
9. Методичні вказівки по вибору режимів різання.-Полтава, ПДТУ ім… Ю.Кондратюка,1998р.
10. Методичні вказівки по призначенню режимів різання табличним методом.-Полтава, ПДТУ ім… Ю. Кондратюка, 1999р.