Курсова робота Проектування верстатного та контрольного оснащення
Федеральна агенція з освіти
Рибінська державна авіаційна технологічна академія ім. П.А.Соловйова
Кафедра «Технологія авіаційних двигунів загального машинобудування та управління якістю»
З дисципліни «Технологічне оснащення»
«Проектування верстатного та контрольного оснащення»
1. Креслення деталі із зазначенням оброблюваних поверхонь
2. Схема базування деталі
3. Розрахунок режиму обробки поверхні
4. Схема встановлення деталі
5. Розрахунок потрібного зусилля закріплення
6 Обґрунтування конструкції пристосування
7 Розрахунок основних параметрів силового вузла
8 Компонування пристрою
Список використаної літератури
1 Креслення деталі із зазначенням оброблюваних поверхонь
Потрібно розробити компонування пристосування для свердління радіального отвору діаметром 6мм деталі типу тіл обертання (рис.1.1). Виготовлення деталі відбувається за умов дрібносерійного виробництва. Матеріал деталі – сталь 20. Вид термообробки не вказано. Якщо деталь виготовляється з гарячекатаного прутка, то твердість – HB ≤156.
За заданої твердості матеріалу деталі доцільно будувати технологічний процес, здійснивши попередньо термічну обробку. Таким чином, свердління отвору здійснюватиметься за заданої твердості.
Рисунок 1.1 Креслення оброблюваної деталі
2 Схема базування деталі
При свердлінні отвору можливе базування зовнішньої циліндричної поверхні і діаметром 28 h6 і торця. Цей варіант забезпечує поєднання вимірювальної та технологічної баз з конструкторською (рис.2.1).
Відповідно до схеми базування точки 1,2,3,4 є подвійний спрямовує направляючої прихованою базою, що координує положення осі циліндричної поверхні для всіх деталей в одній вертикальній площині. В осьовому напрямку положення деталі визначає торець А, з'єднаний двостороннім зв'язком 5 є явною опорною базою. Можливість обертання деталі навколо осі виключається двосторонній зв'язок 6, що є опорною прихованою базою, що матеріалізується моментом тертя.
3 Розрахунок режиму обробки поверхні
Отвір у деталі ми виконуватимемо на вертикально-свердлильному верстаті. На деталь з боку інструменту діятимуть момент різання M, осьове зусилля Poc .
Глибина різання визначається за такою формулою:
де D – діаметр отвору, мм
Подача визначається за таблицею 25 стор.277.
Швидкість різання визначається за формулою
де D – діаметр отвору, мм;
Т - період стійкості свердла, хв;
Сv - коефіцієнт, за таблицею 28 стор.278;
q, m, y - показники ступеня, за таблицею 28 стор.278.
Kv – коефіцієнт визначається за такою формулою:
де Kmv - коефіцієнт на оброблюваний матеріал, за таблицею 1-4 стор.263;
Kі v - Коефіцієнт на обробний матеріал, по таблиці 6 стор.265;
Kiv – коефіцієнт враховує глибину свердління, за таблицею 31 стор.280.
;
Крутний момент визначається за формулою
де Сm - коефіцієнт, за таблицею 32 стор.281 [1];
D – діаметр отвору, мм;
Kмр - коефіцієнт, за таблицею 9 стор.264 [1];
q, y - показники ступеня, за таблицею 22 стор.273 [1].
Осьова сила визначається за формулою
де Ср - коефіцієнт, за таблицею 32 стор.281 [1];
D – діаметр отвору, мм;
Kмр –коефіцієнт, за таблицею 9 стор.264 [1];
q, y - показники ступеня, за таблицею 22 стор.273 [1].
.
4. Схема встановлення деталі
Операцію свердління виконуватимемо на вертикально-свердлильному верстаті, наприклад 2А135.
Для реалізації обраної схеми базування ми встановимо нашу деталь на призму і притиснемо її плитою. Для реалізації цього варіанту (рис. 4.1) необхідно забезпечити вертикальне прямолінійне переміщення плити щодо підстави пристосування, на якому встановлена призма. При переміщенні плити догори буде потрібно додаткове вертикальне переміщення інструменту. Також у конструкції пристосування необхідний упор для того, щоб надати деталі певності в осьовому напрямку і витримати довжину розмір 25мм.
Рисунок 4.1 Схема установки, що реалізує схему базування деталі
5 Розрахунок потрібного зусилля закріплення
Для розрахунку необхідної сили закріплення Q представимо розрахункові схеми (рис. 5.1). Виберемо кут у призми, що дорівнює 90º.
деталь свердління пристосування
Рисунок 4.1 Розрахункові схеми визначення потрібної сили закріплення
Під час свердління осьова сила Po з спрямована у тому напрямі як і зусилля затиску Q. Po з сприяє переміщенню деталі вздовж її осі. Тому запишемо рівняння для забезпечення незмінності положення деталі під дією моменту, що крутить, Мкр. Під дією моменту, що крутить, не повинен відбутися поворот деталі в призмі і як наслідок відтискання верхньої плити.
де – реакція з боку призми на деталь
k – коефіцієнт запасу закріплення:
де k0 - Гарантований коефіцієнт запасу, k0 = 1,5;
k1 - Коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання через нерівностей на заготівлі, k1 = 1,2;
k2- Коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання через затуплення інструменту, k2 = 1,15;
k3 - коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання при переривчастому різанні, k3 = 1,0;
k4 - коефіцієнт, що враховує мінливість зусилля затиску при використанні пневморичажних систем, k4 = 1,0;
k5 - коефіцієнт, що враховує наявність моментів, що повертають заготівлю, k5 = 1,0;
Підставивши значення рівняння крутних моментів, маємо:
Таким чином, потрібне зусилля закріплення дорівнює 83 H.
6. Обґрунтування конструкції пристосування
Оскільки деталь жорстка, то зосередження зусилля закріплення на кілька місць не потрібно. Циліндрична поверхня деталі чисто оброблена, тому в цьому випадку немає необхідності локалізації місць контакту призми з деталлю для підвищення певності базування шляхом видалення металу з її середньої частини. Таке конструктивне рішення є доцільним при базуванні заготовок з необробленою поверхнею. У призмі має бути отвір діаметром 10мм для вільного виходу свердла із заготовки, в притискну плиту ставиться втулка свердла, що направляє.
Оскільки виготовлення деталі відбувається за умов дрібносерійного виробництва маленькими партіями, немає необхідності розробляти багатомісного пристосування. У деталі обробляється один елемент і багатопозиційного пристосування не потрібно.
Базування пристосування здійснюється по площині основи та шпонок, розташованих з нижньої сторони корпусу.
7. Розрахунок основних параметрів силового вузла
Як силовий вузл у нашому пристосуванні будемо використовувати пневмоциліндр двосторонньої дії. Так як він забезпечує сталість сил закріплення деталі, можливість її регулювання та контролю, швидкістьдії, можливість дистанційного керування затискачами.
Визначаємо діаметр поршня пневмоциліндра
де p - Тиск повітря, = 0,5 МПа;
- ККД базувально-затискного пристрою з пневмоприводом =0,8.
мм
Отримане значення діаметра поршня прийнятне за габаритами. Вибираємо пневмоциліндр [1, таб.1, с.385] з основними робочими параметрами
діаметр поршня D=20мм;
діаметр штока d=6мм;
теоретичне зусилля, що штовхає (тягне), на штоку 12,5кГ=125H;
тиск повітря p = 0,5 МПа.
8. Компонування пристосування
Компонування пристрою представлена на кресленні.
Працює пристрій наступним чином. Деталь Д базується двома утворюючими циліндричної поверхні на призмі 8. Змінна кондукторна плита 9, прикріплена до плити 2, опускаючись вниз, притискає деталь до призми і завжди має вісь циліндричної поверхні в одній вертикальній площині. У поздовжньому напрямку деталь координується торцем, що контактує з настановним елементом 11. Можливість обертання деталі навколо осі виключається моментом тертя в місцях контакту деталі з призмою та плитою. Зусилля закріплення забезпечується кондукторної плитою 2, з'єднаної з трьома качалками 3, вертикально переміщаються в корпусі пристосування 1. Точність їх переміщення забезпечується напрямними втулками 4. Одна зі скалок з'єднана з поршнем 6, пневматичного циліндра 7, що є. Для досягнення точності отвору в змінній кондукторній плиті встановлюється кондукторна втулка 5.
Для базування пристосування на столі свердлильного верстата з нижньої сторони корпус запресована шпонка 12. Для підвищення надійності її фіксації вона додатково кріпиться гвинтами. Шпонка входять усередній паз столу верстата. Закріплення пристосування на столі верстата здійснюється за допомогою гвинтів з Т-подібними головками, що входять у пази столу, та гайок із шайбами. При виконанні операції свердління діаметр отвору забезпечується мірним інструментом свердлом.
Список використаної літератури
1. Ансер М.А. Пристосування для металорізальних верстатів. - Л.: Машинобудування, 1975. - 656 с.
2. Корсаков В.С. Основи конструювання пристроїв. - М.: Машинобудування, 1983. - 276 с.
3. Нестеренко Л.М. Технологічна оснастка: Посібник. - Рибінськ: РДАТА, 2004. - 68 с.