Технологическая оснастка патрон



Содержание

 

 

Общая часть

1.1

Исходная деталь и технологический маршрут её обработке……………………………………………………………………….…5

1.2

 

1.3

Характеристика видов работ для рассматриваемого…………..8 приспособления.

Требования предъявляемого станочному приспособлению…………………………………………………………….….9

1.4

 

 

 

2.1

 

2.2

 

2.3

Описание конструкции рассматриваемого приспособления…………………………………………….....................10

Выводы по общей части

Специальная часть

Базирование заготовке к рассматриваемом приспособлении………………………………………………………….…….11

Расчет коэффициента надежности закрепления детали в рассматриваемом приспособлении……………………………….……13

Расчет зажимного усилия………………………………………………….16

Вывод по специальной части

Заключение ……………………………………………………………………..18

Список используемых источников…………………………..…………19

Приложение………………………………………………………………..……20

Приложение А. чертеж детали « сложный вал»

Приложение Б. спецификация

   

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

Введение

Технологическая оснастка - важнейший фактор успешного осуществления  технологического прогресса в машиностроении. Она представляет собой совокупность рабочего места, измерительного инструмента  и приспособлений используемых для базирования, закрепления и контроля обрабатываемых деталей на различном технологическом оборудовании: металлообрабатывающих, деревообрабатывающих станках, прессах, измерительных машин и др. В зависимости от назначения технологического оборудования различается и его оснастка. Технологическая оснастка является переменной частью технологического оснащения. Назначение технологической оснастки - обеспечивать, менять и расширять технологические возможности оборудования, поэтому срок её службы на один порядок и более ниже срока службы оборудования.

Разновидность систем технологической  оснастки определяется типом производства. В массовом производстве приоритетным является применение специальной неразборной и без наладочной технологической оснастки; в серийном производстве специализированной и унифицированной технической оснастки обладающей свойством обратимости ( возможностью многовариантного и многоразового использования её деталей и сборочных единиц ); в единичном производстве - специальной неразборной и универсально- наладочной технологической оснастки.

Таким образом, можно утверждать что технологическая оснастка является одним из важных факторов организации машиностроительного производства.

В связи с этим целью  курсового проекта стала разработка станочного приспособления для изготовления детали сложный вал.

Для того чтобы достичь  эту цель, нужно решить следующие задачи:

  1. Изучить данную деталь и технологический маршрут её

       обработки.

  1. Дать характеристику вида работ для рассматриваемого

       приспособления.

  1. Сформулировать требования предъявляемые  к станочным

       приспособлениям.

  1. Описать  конструкцию  рассматриваемого приспособления.
  2. Составить схему базирования заготовки в

       разрабатываемом приспособлении.

  1. Рассчитать коэффициент надежности закрепления детали

       в рассматриваемом механизмы, а также   зажимное 

       усилие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

    1. Исходная деталь и технологический маршрут её обработки

 

Сложный вал — это деталь машин, предназначенная для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны расположенных на нём деталей и опор. В данной работе рассматривается деталь «сложный вал»  цилиндрической шестиступенчатый формы. Ступени сложного вала имеют следующие размеры:

Первая  ступень диаметром 60мм и  длиной 50мм.

Вторая ступень диаметром 80h6мм и длиной 70мм.

Третья ступень диаметром 70мм и  длиной 40мм.

Четвертая ступень диаметром 80h6мм и длинной 70мм.

Пятая ступень диаметром 60мм и длиной 50мм.

Шестая ступень диаметром 20мм и длиной 30мм.

Сложный вал изготавливается  из стали 20 ГОСТ1050-88, массой 3.5кг.

Данное изделие относится  к деталям  класса «валы».  Отличительной особенностью которых является то, что они образованы чаще всего наружными и внутренними поверхностями вращения.

Поверхности сложного вала, которые должны подвергаться обработке  указаны на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Сложный вал.

 

Для механической обработки  рассматриваемой детали сложный вал с учетом всех её конструктивных  особенностей  и серийностью производства (мелкосерийное) предложен следующий технологический процесс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 - Маршрут  технологического  процесса  обработки сложный вал

Ооперация

 

Оборудование

 

Технологическая база

№

название

содержание

1

2

3

4

5

000

        

005

 Токарная

1)точить поверхность  1,2- торец.

2)точить поверхность  4 диаметром 60мм на длину 50мм.

3) точить поверхность  5,7 диаметром 80мм на длину 70мм.

4) точить поверхность  6 диаметром 70 на длину 40 мм.

5)точить поверхность  8 диаметром 60мм на длину 50мм.

5)точить поверхность  9 диаметром 20мм на длину 30мм.

     

                                     Токарно станок 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

010

Контрольная

операция

  

 

штангенциркуль

  

 

    Для рассматриваемого технологического процесса мы предлагаем разработать станочное приспособление «Приспособление для полуавтоматической обточки ступенчатых валов», которая используется для обточки ступенчатых валов с высотой ступеней до 5 мм и разницей между наибольшим и наименьшим диаметрами до 25 мм, используются вместо резцедержателя.. Станочное приспособление позволит  обеспечить заданное качество обрабатываемых поверхностей и ускорит процесс обработки.

 

1.2 Характеристика вида  работ для рассматриваемого приспособления.

 

С помощью такого приспособления можно значительно  повысить производительность обработки. Эффективность применения приспособления возрастает при увеличении числа  шеек обрабатываемого вала и уменьшении величины перепадов между ступенями.

На токарных станках, как правило, обрабатывается тела вращения, к которым относятся валы, втулки, детали со сложным профилем. Основной составляющей технологической системы обеспечивающей высокую производительность и заданное качество обрабатываемых поверхностей.

Токарная обработка - это лезвийная обработка резанием поверхностей вращения и торцевых поверхностей; главное движение, вращательное, придается  заготовке движение подачи, поступательное придается режущему инструменту  в направлении вдоль, перпендикулярно  или под углом к оси вращения заготовки. Обработку наружных поверхностей называют точением, или обтачиванием, обработку внутренних поверхностей называют растачиванием.

 

 

 

1.3 Требования предъявляемые к станочному приспособлению

 

Настройка приспособления на длину  первой ступени достигается путем  соответствующей регулировки копира с помощью регулировочного винта 5 и установки поперечного суппорта. При этом достигается точность обработки, соответствующая 2-3-му классам точности. Получение прямого угла между торцевой и цилиндрической поверхностями ступеней вала достигается при использовании резца с углом в плане 75° и установке пиноли в корпусе приспособления под углом 15°. После проточки вала поперечный суппорт с резцом отводят на 20-30 мм от детали и с помощью эксцентрика подают пиноль вперед вместе с резцом с таким расчетом, чтобы при возвращении суппорта в первоначальное положение сухарь 3 не касался копира. Затем опускают эксцентрик; пиноль с резцом устанавливается в рабочее положение.

Настройку резца на необходимый  диаметр крайней шейки вала производят с помощью лимба, а диаметры остальных  шеек при точно выдержанном размере  первой шейки получаются автоматически. Получение заданных линейных размеров первой шейки вала зависит и от размеров центровых гнезд. При разной глубине центровых гнезд торец  вала будет занимать различное положение  относительно копировального валика, который после настройки имеет  постоянное положение.

 

 

 

 

1.4 Описание конструкции рассматриваемого приспособления

 

В корпусе 2 приспособления установлена пиноль с закрепленным в ней сухарем 3. Под воздействием пружин 9 и 10 сухарь 3 и копир 4 постоянно находятся в контакте. При включении подачи суппорт станка вместе с приспособлением движется к передней бабке. Резец, установленный в приспособлении, протачивает первую шейку. Сухарь 3 скользит по копиру, закрепленному с помощью шарнирной пары 6-7 и регулировочного винта 5 в кронштейне 8. Дойдя до ступеньки на копире, сухарь 3соскальзывает на нее. Резец вместе с пинолью под действием пружины перемещается на расстояние, равное высоте ступеньки копира, после чего производится обточка второй ступени вала. Таким же образом обрабатываются остальные ступени вала.

 

 

 

 

Вывод по общей части

В общей части нами была рассмотрена деталь «сложный вал» и разработан технологический маршрут ее обработки, который состоит из операций; заготовительная, токарная и контрольная. Нами были определены требования, предъявляемые к станочным приспособлениям, дана характеристика токарных работ и рассмотрена конструкция предлагаемого приспособления.

 

2 Специальная часть

2.1 Базирование заготовки  в рассматриваемом приспособлении

 

Обеспечение заданной точности механической обработки с использованием приспособлений в значительной мере зависит от выбора технологических  баз и схемы установки заготовки.

Технологическое базирование  заготовки - это процесс ее установки  и закрепления в приспособлении. Схема установки называется схемой базирования, на которой изображают расположение заготовки на установочных элементах приспособления, так называемых технологических баз.

Технологической базой называют поверхность, определяющую положение  детали или сборочной единицы  в процессе ее изготовления. По числу  лишаемых базой степеней свободы  они подразделяются на установочные, направляющие, опорные, двойные направляющие и двойные опорные.

Установочная база лишает заготовку трех степеней свободы- перемещение вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

Направляющая база лишает заготовку двух степеней свободы- перемещение вдоль одной координатной оси или поворота вокруг другой оси.

Опорная база лишает заготовку  одной степени свободы- перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг оси.

Двойная направляющая база лишает заготовку четырех степеней свободы- перемещение вдоль двух координатных осей и поворота вокруг этих осей.

Двойная опорная база лишает заготовку двух степеней свободы- перемещение вдоль двух координатных осей.

Конструкторская база- это база, используется для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Измерительная база- это поверхность, в процессе обработки для измерения размеров.

На операционном эскизе для  каждой технологической базы условно  изображаются применяемые для установки  установочные элементы.

Предлагаемая схема базирования  заготовки для токарных работ  при обработке наружных  поверхностей сложного вала представлена на рисунке 2.

Рисунок 2.

 

2.2 Расчет коэффициента надежности закрепления детали в рассматриваемом приспособлении

В производственных условиях могут иметь место отступления от тех условий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты резания, возможное увеличение их следует учесть путем введения коэффициента надежности (запаса) закрепления К и умножения на него сил и моментов, входящих в составленные уравнения статики.

Значение коэффициента надежности К следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки. Его величину можно представить как произведение частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора: 

, 
 
К0 – гарантированный коэффициент запаса надежности

 закрепления,

К0 = 1,5; 
К1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за   случайных неровностей на заготовках;

^ К1 = 1,2 – для черновой обработки;

К1 = 1,0 – для чистовой обработки;

К2 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента (табл. 5.2); 
К3 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, К3 = 1,2;

К4 – учитывает непостоянство зажимного усилия; 
К4 = 1,3 – для ручных зажимов;

К4 = 1,0 – для пневматических и гидравлических зажимов;

К5 – учитывает степень удобства расположения рукояток в ручных зажимах;

К5 = 1,2 – при диапазоне угла отклонения рукоятки 900; 
К5 = 1,0 – при удобном расположении и малой длине рукоятки;

К6 – учитывает неопределенность из-за неровностей места контакта   заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность (учитывается только при наличии крутящего момента, стремящегося повернуть заготовку);

^ К6 = 1,0 – для опорного элемента, имеющего ограниченную поверхность контакта с заготовкой;

К6 = 1,5 – для опорного элемента с большой площадью контакта.

Величина К может колебаться в пределах 1,5…8,0. Если К < 2,5, то при расчете надежности закрепления ее следует принять равной К = 2,5 (согласно ГОСТ 12.2.029-77).

В таблице 5.3 приведены схемы  для определения силы зажима Рз заготовок для различных видов механической обработки. 
Таблица 5.2 Значение коэффициента К2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 расчет зажимного усилия

Для определение необходимой силы закрепления заготовки в трехкулачковом патроне при точении составляем схему действия сил.

Из условия статического равновесия заготовки, находящейся  под действием сил

, находим  или .

Заменяя F, получаем , где - необходимая сила закрепления заготовки от действия силы .

 

 

 

 

 

 

Вывод по специальной части.

Во второй части нами была сделано следующее.

Предположена схема базирования  заготовки в рассматриваемом  приспособлении, рассчитан коэффициент надежности закрепления детали в рассматриваемом приспособлении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В данном курсовом проекте по дисциплине (технологическая оснастка) мы добились поставленной перед нами цели –  разработать и описать приспособление для механической, а именно токарной обработки кроме того рассмотрели  исходную деталь обрабатывающую при  помощи этого приспособления и схему  её базирования, составив технологический  маршрут обработки, описали требования предъявляемые к станочным приспособлением. А так же сделали расчет коэффициента детали и силы зажимного усилия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Лебедев Л.В. Технология машиностроения: учебник для студ. высш. учеб. Т384 заведений / [ Л.В.Лебедев, В.У. Мнауканен, А.А. Погонин и д.р. ] – М. : Издательский центр (академия), 2006. – 528 с.

2. Чупина Л.А., Пульбере А.И., Схиртладзе А.Г., Устименко С.А., Богатая Т.Х., Проектирование технологических операций металлообработки : учебное пособие / Л.А.Чупина, А.И.Пульбере, А.Г. Схиртладзе и д.р. – старый осал / ТНТ, 2010. – 636 с.

3. Бродский А.М. черчение (металлообработка) : учебник для нач. проф. образования / А.М.Бродский, В.А. Халучнов. – шестое изд., стер. – Н.: издательский центр (академия) , 2008. – 400с.

4. Черепахин А.А. технология  обработки материалов : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А.А. Черепахин. – третье изд., стер. – М : издательский центр (академия), 2008. – 272с.

5. Черпаков Б.И. технологическая  оснастка : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.И.Черпаков. – шестое изд., стер. – М. : издательский центр (академия), 2012. – 288с.

6. Вороненко В.Н. машиностроительное  производство : учеб. для сред. спец. учеб. заведений / под ред. Ю.М.Соломенцева. – М.: Высш. школа, издательский центр (академия) 2001. – 304с.