Станочное приспособление

                                                                                                                                                                                                                                   

                                  СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………….……………………………

1. Характеристика детали………………………………..……………………

2. Оснащаемая операция…………………………………….…………………

2.1 Выбор схемы установки и  закрепления заготовки……..………………

2.2 Характеристика станка…………………………………….………………

2.3 Характеристика инструмента……………………………..………………

2.4 Расчёт сил резания…………………………………………….……………

3. Описание конструкции и принципа работы приспособления…………….

4. Расчёт приспособления………………………………………….…………..

4.1 Расчёт приспособления на точность……………………………………..

4.2 Расчёт усилия зажима……………………………………………………..

4.3 Уровень стандартизации приспособления…………….………………….

5. Установка приспособления на столе станка……………………………….

6. Техника безопасности при эксплуатации приспособлния………………..

Литература…………………………………………………..…………………..

Приложение А-Спецификация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Станочным приспособлением называют в машиностроении

устройства к металлорежущим станкам, применяемые для установки и  закрепления   деталей, обрабатываемых на станках. Их можно применять для направления режущего  инструмента, контроля его положения и т.д. Приспособления, служащие для установки и закрепления режущего инструмента, являются вспомогательным инструментом.

         В зависимости от типа производства (единичное, серийное, массовое ) станочное приспособление по степени специализации разделяют на универсальные, универсально-наладочные (УНП), сборочно-разборные (СРП), специальные и универсально-сборные (УСП).

         Применение станочных приспособлений позволяет:

         1. Установить разметку деталей перед обработкой и исключить их выверку на станке по разметке;

          2.Значительно повысить производительность труда в результате сокращения вспомогательного времени, увеличение числа одновременно работающих режущих инструментов, так же улучшенных режимов резания.

          3.Обеспечить условие для многостаночного обслуживания нескольких станков одним рабочим.

         4.Значительно облегчить труд рабочих-станочников использовать рабочих с более низкими квалификацией и разрядом.

         5.Повысить точность изготовления деталей.

         6.Расширить технологические возможности станка.

          7.Создать условие для механизации станков.

         8.Снизить себестоимость обработки деталей.

          9.Обеспечить базирование обрабатываемых на станках заготовок деталей без выверки их положения, что ускоряет процесс обработки и возможность автоматического получения размеров.

         10.Увеличить производительность и облегчить условия труда рабочих за счёт механизации, а также за счёт использования многоместной, и непрерывной обработок.

         11.Расширить технологические возможности станков, увеличив при этом их производительность и точность обработки.

   Увеличение производительности  при использовании приспособлений происходит за счет устранения разметки и сокращения штучного времени.                           

       При использовании приспособлений сокращается все составляющие штучного времени: основное время уменьшается в результате возможного повышения режимов резания, а также за счет использования многоинструментальной обработки и многоместных приспособлений; вспомогательное время уменьшают, используя установку заготовок без выверки  и быстродействующие механизированные зажимы, а также путём частичного перекрытия  длительности  вспомогательного  времени основным; время обслуживания рабочего места сокращается за счет использования устройств для быстрой смены инструмента и отвода стружки; облегчение условий труда способствует при этом сокращению времени перерывов для отдыха рабочего.

     Таким образом, использование приспособлений снижает трудоёмкость изготовления деталей, а следовательно, и себестоимость.

 

 

 

 

 

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

 

               Данная деталь относиться к деталям типа вал.

     Деталь представляет собой совокупность цилиндрических, конических, плоских поверхностей.

    1.1  Деталь корпус изготавливается из материала Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Таблица 1. Химический состав материала. [1,с.47,табл.2.15]

 

Марка стали	Массовая доля элементов, % ,не более
	S	P	Cu	Ni	Cr
40Х	0.035	0.035	0.030	0.30	0.30

 

Таблица 2. Механические свойства материала. [1,с.49,табл.2.17]

 

Марка стали	Механические свойства, не менее
	σ т , МПа	σ в , МПа	Ϭ з  , %	ᴪà , %	KCU,Дж/см2
40Х	784	670	10	45	58.8

 

     1.2 Средняя точность обработки Т_ср

                  (1)

    Где: Т_i – квалитет точности

         n_i – количество поверхностей

 

   

   Таблица 3. Точность обработки.

 

Квалитет	H6	N9
Кол-во поверх.	2	1

 

   Определяем коэффициент точности К_тч

                 (2)

   

            Так как К_тч <0,8 , то деталь по этому показателю    технологична.

            Определяем среднюю шероховатость поверхностей Б_ср

                                                                                   (3)

где, Б_i – численное значение шероховатости поверхностей по параметру Ra

n_i – количество поверхностей с такой шероховатостью

 

             

                Таблица  4. Шероховатость поверхностей.

 

Шероховатость	Ra 0.4	Ra 0.8	Ra 3.2	Ra 6.3
Кол-во поверх.	2	2	2	13

 

            Определяем коэффициент шероховатости К_ш

                                                                                              (4)

           

 

            Так как К_ш< 0,2 , то деталь по этому показателю технологична.

 

 

 

 

 

 

                                   2. ОСНАЩАЕМАЯ ОПЕРАЦИЯ

 

 2.1    Выбор схемы установки и закрепления заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 Схема установки и закрепления  заготовки.

    Деталь базируется на двух призмах и зажимается сверху рычагом.

 

  2.2Характеристика станка.

 

Для фрезерования шпоночного паза выбираем вертикально-фрезерный станок модели 6Т104.

 

Технические характеристики станка [2,с.51,табл.37]

 

Р-ры рабочей поверхности стола (ширина • длина)	160x630
Наибольшее перемещение стола: Продольное	400
Поперечное	160
Вертикальное	320
Перемещение гильзы со шпинделем	-
Наибольший угол поворота шпиндельной головки,°	±45
Внутренний конус шпинделя (конусность 7:24)	-
Число скоростей шпинделя	12
Частота вращения шпинделя, об/мин	63 –2800
Число подач стола	12
Подача стола, мм/мин: Продольная	11,2– 500
Поперечная	11,2 – 500
Вертикальная	-
Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин: Продольного	3800
Поперечного	3800
Вертикального	-

Параметры	Размеры
Мощность электродвигателя привода  главного движения , кВт	2,2
Габаритные размеры: Длина	1250
Ширина	1205
Высота	1630
Масса, кг	830

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        2.3   Характеристика инструмента

Для фрезерования шпоночного паза выбираем  фрезу

(по ГОСТ 9140 –78) с цилиндрическим хвостовиком.

Основные параметры фрезы: D = 6; L=52; l=8;Z=2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   

 

                     Рисунок 2 Эскиз режущего инструмента

 

 

2.4   Расчет режима резания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 Эскиз обработки шпоночного паза.

 

Определяем глубину резания

t = 3.5мм

Назначаем подачу

S_z = 0,02 мм/зуб                    [2, c. 284, табл. 37]

Назначаем период стойкости фрезы

Т = 60 мин                            [2, с. 290, табл. 40]

Определяем допускаемую скорость резания.

                         [2, c 282]              (5)

C_v = 12

q = 0.3

x = 0,3

y = 0,25

u = 0

p = 0

m = 0,26                                                [2, c. 287, табл. 39]

K_v = К_мv К_пv К_иv                                     [2, c. 282]                           (6)

                                    [2, c. 261, табл. 1]            (7)

K_Г = 1,0     n_v = 0.9                                [2, c. 262, табл. 2]

К_пv = 1   К_иv = 1,0                                [2, c. 263, табл. 4, 6]

Определяем частоту вращения шпинделя и корректируем её по паспорту станка.

                                                                                     (8)

По паспорту станка принимаем n =1000 мин^-1

Определяем действительную скорость резания.

                                                                                        (9)

         Определяем минутную подачу и корректируем по паспорту станка.

         S_м = S_z *Z n                                                                                           (10)

         Sм = 0,02*2*1000 = 40 мм/мин

         По паспорту станка принимаем Sм = 40 мм/мин

         Определяем действительную подачу на зуб.

                          (11)

        

 

Определяем главную составляющую силы резания.

 

             [2, c. 282]                                 (12)

Cр = 68,2

х = 0,86

у = 0,72

u = 1,0

q = 0,86

w = 0                                                 [2, c. 291 табл. 41]

      n = 0,3              [2, c. 264 табл. 9]                (13)

Определяем  мощность затрачиваемое  на резание.

                                                                                    (14)

 

          

Определяем основное технологическое  время.

                                                                                       (15)

Где: l – длинна рабочего хода

       l = 50 мм

        l₁ – величина врезания

        l₁=0

        l₂ – длинна перебега

        l₂=0 

        l=50-6=44 мм

 

3.ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

 

Деталь устанавливается  в двух соосных призмах и зажимается рычагом.

Приспособление предназначено  для фрезерования шпоночного паза.     Которое включает в себя: Пневмораспределитель поз.1, корпус поз.2, призма поз.3, рычаг поз.4, стойка поз.5, пружина поз.6, ось поз.7, болт поз.8, шток поз.9, крышка поз.10, цилиндр поз.11, поршень поз.12, штуцер поз.13, прокладка поз.14,15, шпонка направляющая поз.16.   

Сжатый воздух поступает в бесштокавую полость, поршень поз.12, толкает шток поз.8, левое плечо рычага поз.4, поднимается вверх, а правое опускается вниз и зажимает заготовку.

Разжим:

Сжатый воздух поступает в штокавую полость, поршень поз.12, опускается вниз и тянет за собой шток поз.9, пружина поднимает правое плечо рычага и заготовка отжимается.

Обработанная заготовка снимается  и на её место ставится следующая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.РАСЧЁТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

 

           4.1Расчёт приспособления на точность.

   Что бы приспособление  обеспечивало заданную точность  обработки при работе на постоянном  станке необходимо выдержать  следующую зависимость:

                           (16)

   Где:

 Т_дет – допуск на размер детали который должен быть получен в данной операции;

  Т_пр – допуск на неточность изготовления установочных элементов приспособления влияющих на точность обработки.

∆_обр- средняя экономическая точность обработки.

E_У= погрешность установки заготовки в приспособлении.

E_У-определяется по формуле:

E_У= E_б+E_З (17)