Проектування пристрою для обробки втулок
На даній операції виконується декілька переходів: зенкерування чорнове, зенкерування чистове, розвертання, 5 переходів свердління, 3 переходи зенкування, 3 нарізання різі. Аналізуючи ці переходи бачимо, що максимальною сила різання буде при чорновому зенкеруванні. Заготовка отримана виливанням в піщано-глиняні форми. Матеріал заготовки чавун марки СЧ18−36 ГОСТ 1412–85, НВ 200. Заготовка поступає… Читати ще >
Проектування пристрою для обробки втулок (реферат, курсова, диплом, контрольна)
1. Службове призначення пристрою
Пристрій призначений для базування і закріплення на радіально-свердлильному верстаті моделі 2М55 попередньо обробленої заготовки деталі корпус, для координування ріжучого інструменту при обробці у суцільному матеріалі двох отворів номінальним діаметром Ш14і трьох отворів номінальним діаметром Ш7 мм., для зміни положення заготовки відносно ріжучого інструменту (повороту на певний кут).
В результаті обробки мають бути забезпечені такі параметри:
— точність діаметрів отворів Ш14-0.2 і Ш7-0.1
— точність міжвісевої відстані 74±0.1мм.;
— отвори Ш7 мають бути розташовані на діаметрі Ш60 відносно вісі деталі з точністю 0.1мм.;
— допуск паралельності отворів Ш14 і Ш7 відносно вісі деталі - 0.05мм на 100 мм довжини;
— допуск перпендикулярності отворів до торця — 0.09мм.
2. Технічне завдання на проектування пристрою
Технічне завдання на проектування верстатного пристрою розробляється згідно з ГОСТ 15.001−73.
1. Вхідні та вихідні дані заготовки
На заданій операції здійснюється обробка отворів свердлінням в торці заготовки згідно креслення деталі.
Заготовка отримана виливанням в піщано-глиняні форми. Матеріал заготовки чавун марки СЧ18−36 ГОСТ 1412–85, НВ 200. Заготовка поступає на операцію попередньо оброблена, з забезпеченням чистових баз. Ескіз заготовки, яка поступає на обробку зображено на (рис. 1)
Вихідні параметри заготовки приведені на кресленні деталі.
Рисунок 1 Ескіз заготовки, яка поступає на операцію.
2. Відомості про поверхні, які повинні бути оброблені при базуванні і закріпленні в пристрої.
Наведені на (рис. 1).
3. Схема базування заготовки та стан поверхонь, які приймаються в якості баз.
Схема базування заготовки зображена на рисунку 2. Поверхні, які приймаються в якості баз: установча база оброблена до шорсткості 2.5мкм
Рисунок 2 Схема базування заготовки
4. Обладнання, на якому виконується операція.
Задані поверхні деталі обробляються на радіально-свердлильному верстаті моделі 2М55.
5. Основні розміри інструменту, який використовується для обробки
— свердло спіральне з конічним ГОСТ 17 274–71
D=14 -0.08мм, lріж = 70 мм, Lзаг = 150 мм.;
D=7 -0.08мм, lріж = 45 мм, Lзаг = 125 мм.;
— мітчик машинний ГОСТ 3266–81
D=8мм, lріж = 22 мм, Lзаг = 97 мм.;
6. Режими, та сили різання Режими різання приведені в таблиці 1.
Таблиця 1.
Перехід | Режими | ||||
t, мм | S, мм/об | V, мм/хв | n, хв.-1 | ||
свердління Ш14 | 0.2 | 31.2 | |||
свердління Ш7 | 3.5 | 0.1 | 30.7 | ||
зенкування Ш9 | 0.1 | 31.2 | |||
нарізання різі М8 | 0.5 | ||||
Сили різання при:
свердлінні
Мкр = 10 · Cм · Dq · tx · sy · Kp;
Ро = 10 · Cр · Dq · sy · Kp;
Cм = 0.012, q = 2.2,y = 0.8; Ср = 42, q = 1.2, y = 0.75;
Мкр = 10 · 0.012 · 142.2 · 0.20.8 · 1 = 11 Нм;
Ро = 10 · 42 · 141.2 · 0.20.75 · 1 = 3 Н;
нарізання різі
Мкр = 10 · Cм · Dq · Рy · Kp;
Cм = 0.013, q = 1.4, y = 1.5;
Мкр = 10 · 0.013 · 81.4 · 11.5 · 1 = 2.4 Нм;
7. Передбачений тип затиску — механізований
8. Принципова схема базування пристрою на верстаті.
Показана на (рис. 3).
Рисунок 3. Схема базування пристрою на верстаті.
9. Необхідна продуктивність операції - повинна відповідати середньосерійному типу виробництва.
10. Кількість одночасно оброблюваних заготовок — 1
11. Вимоги безпечності роботи та обслуговування — повинні відповідати інструкції з охорони праці при виконанні робіт на свердлильному верстаті.
12. Умови роботи пристрою та строк служби.
Пристрій експлуатується в механічному цеху при температурі повітря 20±10єС та відносній вологості 70±5%. Термін експлуатації пристрою 10 років.
3. Опис конструкції і роботи пристрою
Використовуємий пристрій — пневматичні тиски з вбудованим діафрагменним приводом, який має спеціальні губки. Тиски складаються з круглої основи 1 з вушками для закріплення на столі верстата та поворотного корпусу 2, який кріпиться до основи Т-подібними болтами 16.
По напрямним корпусу 2 переміщується рухома частина 3 з салазками в вигляді рами, яка охоплює виступ К корпусу, а до виступу К гвинтами кріпиться напрямна планка 8, по якій переміщується установочний повзун 6.
Переміщення рухомої частини 3 здійснюється пневматичним силовим пристроєм з діафрагмою розташованою в нижній частині поворотного корпусу. Діафрагма 14 кріпиться до корпусу кільцем 9; робоча камера утворюється виточкою в корпусі і діафрагмою. Шток 13 пов’язаний з діафрагмою стальним опорним диском 11.
Під дією стиснутого повітря, яке підводиться до камери через розподільчий кран 17, диск 11 з діафрагмою переміщується вниз і повертає важіль 12. Важіль за допомогою штовхача 10 переміщує рухому частину 3 та губкою 4 притискає заготовку до губки 5.
Поворотом рукоятки розподільчого крану в іншу сторону стиснуте повітря випускається в атмосферу, після чого під дією пружини 15 рухома губка повертається в початкове положення.
Наладка тисків на розмір затискаємої заготовки відбувається шляхом переміщення установочного повзуна 6 за допомогою гвинта 7.
4. Розрахунок сил затиску заготовки
На даній операції виконується декілька переходів: зенкерування чорнове, зенкерування чистове, розвертання, 5 переходів свердління, 3 переходи зенкування, 3 нарізання різі. Аналізуючи ці переходи бачимо, що максимальною сила різання буде при чорновому зенкеруванні.
Для розрахунку сил затиску розробимо розрахункову схему (рис. 4).
Рисунок 4 Сили, діючі на заготовку Момент різання при зенкеруванні Мкр = 11 Нм, кут призми = 90є, коефіцієнт тертя в місцях контакту заготовки з призмою і затискним елементом = 0.18. Осьовий упор відбувається в підкладну опору опору.
k — коефіцієнт запасу, який визначається Рz [4]:
k=k0· k1·k2·k3·k4·k5·k6
k0=1.5 — гарантований коефіцієнт запасу;
k1=1 — враховує стан ТБ;
k2=1.2 — враховує спрацювання ріжучого інструменту;
k3=1.2 — враховує ударне навантаження на заготовку;
k4= 1 — враховує стабільність силового приводу;
k5=1 — враховує зручність затискного механізму;
k6=1 — враховує визначеність розташування опорних точок.
k = 1.5· 1·1.2·1.2·1·1·1=2.16
приймаємо k = 2.5
Q — сила затиску:
М = (Мкр/0,007)· 0,011 = 17,3
Q = ;
Q = = 383 Н;
Момент затягування гвинта:
М = 0.1 · D · Q = 0.1 · 0,2 · 383 = 7.7 Нм.
5. Розрахунок елементів пристрою на міцність
В даному випадку використовуються універсальні тиски, які переналагоджуються. Таким чином немає необхідності розраховувати елементи пристрою на міцність.
Розрахуємо необхідну площу і діаметр поршня пневмоциліндра:
проектування верстатний заготовка конструкція
Рроб = 500 000 Па;
S = Q/Рраб;
D = ;
S = 7.66*10-4;
D = ;
D = 0.031м. = 31 мм.
6. Технічні вимоги до пристрою
Призначення пристрою — забезпечити однозначне положення заготовки на верстаті при обробці отворів з необхідною точністю їх взаємного розташування та забезпечити необхідну силу затиску. Таким чином важливе значення має точність виготовлення спеціального кондуктора, який буде орієнтувати заготовку. Конструкція кондуктора зображена на (рис. 4).
Рисунок 4 конструкція кондуктора При проектуванні кондуктора необхідно узгодити їх базові поверхні з установчими поверхнями в пристрої. Щоб заготовка займала вірне положення необхідно забезпечити:
— перпендикулярність поверхонь Б кулачків до бази В забезпечуючи допуск 0.09;
— забезпечити вірне положення отворів для виходу робочого інструменту;
— забезпечити вірне положення одної губки відносно іншої.
Література
1. Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1983.
2. Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1966.
3. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Проектування технологічного оснащення». Чернігів 1996.