Универсально-безнанадочные приспособления

Ведомость курсового проекта

Содержание

Введение 5

1.Описание принципа работы приспособления  6

2.Расчет усилия зажима 7

3.Расчет приспособления на точность 8

4.Расчет технологической себестоимости обработки заготовки

в приспособлении  9

5.Расчет технической нормы времени  10

6.Модернизация существующих конструкций приспособлений……………….12

Заключение  14

Список литературы  15 
 

Введение. 

    Совокупность  всех орудий производства, необходимых  на предприятии для изготовления выпускаемых изделий, называется технологической оснасткой. В состав этих орудий производства включается оборудование, инструмент, приспособления и различные устройства, использующиеся при изготовлении, сборке, контроле, хранении и перемещении продукции на всех стадиях её изготовления.

Использование приспособлений позволяет решить три  основные задачи:

• обеспечить базирование обрабатываемых на станках заготовок деталей без выверки их положения, что ускоряет процесс обработки и возможность автоматического получения размеров;
• увеличить производительность и облегчить условия труда рабочих за счет механизации, а также за счет использования многоместной, многопозиционной и непрерывной обработок;
• расширить технологические возможности станков, увеличив при этом их производительность и точность обработки.

    Частая  смена объектов производства, связанная  с нарастанием темпов технологического процесса в эпоху научно-технической революции требует от технической науки и практики создание конструкций и систем приспособлений, метода их расчета, проектирования и изготовления, обеспечивающих неуклонное сокращение сроков подготовки производства. В серийном производстве необходимо использовать специализированные быстроналаживаемые и обратимые системы приспособлений. В мелкосерийном и единичном производствах все более широко применяют систему универсально-сборочных приспособлений.

    Применение  переналаживаемой (гибкой, обратимой) оснастки уменьшает в 2…3 раза цикл изготовления, приводит к быстрой  переналадке станков с программным  управлением (ПУ). Переналадка, например, станков с ЧПУ на обработку  заготовок других деталей сводится лишь к замене программы и переналадке приспособлений для заготовок и инструмента, что не связано с большими затратами времени.

       Изучаемые закономерности влияния приспособлений на точность и производительность выполняемых  операций позволяет проектировать  приспособления, интенсифицирующие производство и повышающие его точность. Проводимая работа по унификации и стандартизации элементов приспособлений создала основу для автоматизированного проектирования приспособлений с использованием электронно-вычислительной техники и автоматов для графического изображения. Это приводит к ускорению технологической подготовки производства.

       В данной курсовой работе спроектировано и рассчитано приспособление для закрепления заготовок «Патрон двухкулачковый поводковый» на токарной операции. 
 

1. Описание  принципа работы приспособления.

       Универсально-безнанадочные  приспособления имеют постоянные регулируемые установочно-зажимные элементы и предназначаются  для установки различных по форме  и размерам заготовок со сравнительно простыми схемами базирования. Они наиболее распространены в единичном и мелкосерийном производствах, а при малых коэффициентах загрузки (менее 0,5) одной операцией рентабельны во всех типах производств. Приспособления нормальной точности используются для обработки заготовок по 9…13-му квалитетам. Параметр Ra шероховатости поверхностей баз не должен превышать 2,5 мкм, а подвергаемых защитным покрытиям – 10 мкм. 

       Патрон  двухкулачковый поводковый предназначен для крепления заготовок по наружной необработанной поверхности, устанавливаемых в центрах. Предварительную установку кулачков 1 на заданный размер d производится путём переустановки колодок 2, несущих кулачки, по рифленой поверхности ползуна 3. Для согласованного положения кулачков с осью центра ползун может самоустанавливаться относительно корпуса 4 с помощью пружинящих ограничителей 5. Устанавливают на переходном фланце. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Расчет усилия зажима.

Расчет  режимов резания.

  Назначаем режимы резание при точении поверхности  на токарном станке в соответствии с [2].

1. Длину рабочего хода определяем по формуле:

L

где  L_pез – длина резания; y – подвод, врезание и перебег инструмента; L_доп – дополнительная длина хода, вызванная в отдельных случаях особенностями наладки и конфигурации детали.

2.  Назначаем подачу суппорта на оборот шпинделя S₀ , т.к.  V>100м/мин, принимаем равной:

S₀ = 0, 65 мм / об

3. Стойкость инструмента по нормативам T :

^Т

^{где Т - стойкость машинной работы станка,  Т =50 минут.}

= =30/36=0,83.  Т.к. >0,7, то ^{Т = Т}

Значит, T = 50 мин.

4. Рекомендуемая скорость резания по нормативам:

где к₁ = 0,65 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

  1,55 – коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава;

   1 – коэффициент, зависящий от вида обработки.

5. Рекомендуемое число оборотов шпинделя станка:

_n=

  принимаем n = 250 об / мин

6. Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя:

_{V= (∏} ∙D ∙ n)/1000 = (3, 14 ∙ 35 ∙250)/1000 = 27,475 мин^-1.

7. Основное машинное время обработки:

8. Осевая сила:          200 ∙0,9 ∙1,1=198 кН

9. Мощность резания:

N_рез = (P₀ ∙V)/ 6120 = (198 ∙27,475)/6120 =0,889 кВт. 
 
 
 

3. Расчет приспособления  на точность 

   Погрешность, допустимая для данного приспособления и вызываемая неточностью его изготовления:

где Т - допуск выполняемого размера, Т = 0,39 мм;

     - соответственно погрешности: базирования, закрепления, установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов и от перекоса (смещения) инструмента;

      - экономическая точность обработки, = 0,2 мм;

    K – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения, К = 1, 2 [3, стр. 151];

    K₁ – коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, К = 0, 8 [3, стр. 152];

    К₂ – коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления,

    К₂ = 0,7 [3, стр. 152], = 0 мм [3, табл. 74];

=0,01мм [3, табл. 76] закрепление с установкой на трехкулачковую оправку;

= 0,02мм [3, табл. 79]. = 0 мм [3, табл. 85];

= 0,04мм [3, табл.81];

= 0,39 – 1,2√  (1,2 ∙ 0)² + 0,01² + 0,02² + 0,01² + 0,04² + 0 + (0,7 ∙0,2)² =0,213 мм.

4. Расчет технологической  себестоимости обработки  заготовки в приспособлении

    Расчет  будем вести по ценам на 2007 год.

Обычно этот расчет ведется по следующей формуле:

где L₃ - основная зарплата рабочего, приходящаяся на одну заготовку;

    Z - процент   цеховых   накладных   расходов   (обычно   Z   =   180...300%   в зависимости от типа производства);

    А - себестоимость изготовления приспособления;

      - коэффициент   проектирования   данного   приспособления,   который выражается     отношением    расходов     на    проектирование     и     отладку приспособления и себестоимости его изготовления (принимается = 0,5);

      - коэффициент    эксплуатации    данного    приспособления,    который выражается отношением расходов на эксплуатацию (ремонт и уход) за год к себестоимости изготовления приспособления (принимается = 0,2...0,3 = 0,25);

    N - объем выпуска деталей в год, N = 5000 шт.;

      - срок службы приспособления (если выпускаемая продукция стабильна и сроки прекращения ее выпуска неизвестны, то для простых приспособлений средней сложности рекомендуется принимать = 2...3 года, для сложных i_c = 4... 5 лет).

Основная    зарплата    на    выполнение    операций    в    приспособлении определяется по формуле:

2,469 ∙ 93660 = 231246,5 рублей,

- штучное время на обработку заготовки, = 2,469 мин;

 S_p - часовая ставка рабочего, S_p=93660 рублей.

    Себестоимость изготовления приспособления:

где - количество деталей в приспособлении, =25 шт.;

 -  удельная   себестоимость,   принимаемая   в  зависимости   от  группы сложности приспособления.

231246,5(1+200 /100) + 50 /5000 ((1+0,5)/ 2,5+0,25)= =633739,5 +  0,0085 = 633739,51 рублей. 

5. Расчет технической нормы времени 

      Технические нормы времени в условиях массового  производства устанавливается расчетно-аналитическим методом. В массовом производстве определяется норма штучного времени:

где Т₀ - основное время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

- время на обслуживание рабочего  места, мин; 

Т_от - время перерывов на отдых и личные надобности, мин.

где Т_ус - время на установку и снятие детали, мин;

- время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп - время на приемы управления, мин;

Т_из - время на измерение детали, мин.

где Т_орг — время на организационное обслуживание, мин;

- время на техническое обслуживание, мин.

где - основное время, мин;

- время на смену инструмента, мин;

 Т - период стойкости инструмента, мин.

     Рассчитываем  нормы времени в соответствии с [4]:

Время на установку и закрепление:

= 0,11…0,19 = 0,11 мин

Время на приемы управления:

Т_уп = 0,01…0,03 = 0,01 мин

Время на измерение:

        Вспомогательное время:

Т_в = к(

Операционное  время:

Т_оп. = Т_о + Т_в = 2,02 + 0,253 = 2,273 мин

Время на техническое обслуживание:

Время на организационное  обслуживание:

Время перерывов  на отдых:

Штучное время:

6. Модернизация существующих  конструкций приспособлений

      Модернизация  базовых конструкций приспособлений производится в случаях необеспечения: требуемой производительности с учетом изменения годовой программы; точности обработки на данной операции; удобства обслуживания, загрузки и снятия деталей, удаления стружки; существующих нормативов допустимых физических усилий для установки и снятия деталей, зажима.

      Модернизация  может производиться и в ряде других случаев, когда в результате анализа эксплуатации, изготовления, ремонта приспособления выявлена и необходимостью усовершенствования его конструкций без принципиального изменения самой схемы [3]. Работе по модернизации и усовершенствованию конструкции должен предшествовать тщательный анализ существующего приспособления, в процессе которого обращается внимание на следующие вопросы.

1. Обеспечивает ли данная конструкция приспособления требуемую производительность с учетом изменений годовой программы.
2. Обеспечивается ли приспособлением точность обработки.
3. Насколько совершена и современна конструкция приспособления с точки зрения использования в ней стандартных и нормализованных деталей и узлов приспособлений, новых материалов и т.д.
4. Обеспечивает ли приспособление удобство обслуживания, установки и снятия деталей, управления зажимными устройствами и не вызывают ли эти приемы чрезмерного утомления рабочего. При этом нужно руководствоваться существенными нормативами для определения допустимых физических усилий, а также данными, основанными на личных наблюдениях в производственных условиях.
5. Обеспечивается ли удобное, быстрое и надежное удаление стружки из приспособления и не оказывает ли влияния этот фактор на точность обработки и безотказность работы приспособления.

      Анализ  конструкции приспособления дает возможность  выявить недостатки конструкции  должны быть обоснованы как в технико-экономическом, так и в эксплуатационном отношении  [6].

      Становится  целесообразным модернизация базовых  конструкций приспособлений с целью сокращения вспомогательного времени работы, для этого рекомендуется использование:

• автоматизированных загрузочных устройств для подачи деталей в рабочую зону приспособления;
• многоместных приспособлений взамен одноместных;
• комбинированных приспособлений, сочетающих автоматизацию загрузки с одновременной обработкой нескольких деталей;
• приспособлений и устройств для очистки от стружки опорных и базовых поверхностей, карманов, отверстий под последующую обработку;
• гидропривода высокого давления, пневмогидропривода многократного действия;
• автоматических устройств смазки, периодически срабатывающих от подвижных элементов приспособления;
• автоматических патронов для крепления инструмента и т.д.

      Наиболее  распространенными предложением по модернизации приспособлений является замена ручных зажимных устройств на механизированные. Однако такая модернизация целесообразна только в случае, если велико время, затрачиваемое на закрепление и раскрепление детали.

      Наряду  с этим при улучшении условий труда, обеспечении техники безопасности любая модернизация оправдана, если даже в некоторых случаях существующими методиками расчета она не будет экономически обоснованна [3].

      Однако  следует иметь в виду, что перечерчивание заводских конструкций приспособлений без внесения в них целесообразных изменений не допускается. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

       В данной курсовой работе было спроектировано приспособление для закрепления детали «Патрон двухкулачковый поводковый» на токарной операции. Были рассчитаны режимы резания, на основе которых в дальнейшем была рассчитана требуемая сила зажима, которая обеспечивает надёжное закрепление заготовки во время токарной обработки. Также произведен расчет приспособления на точность, который показал, что данное приспособление отвечает точностным требованиям закрепления детали, расчет технической нормы времени и технологической себестоимости обработки заготовки в приспособлении. Было также установлено, в каких случаях необходима модернизация существующих в конструкции приспособлений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература 

1. А.А. Сакович. В.К. Шелег, Г.П. Кривко. Н.А. Сакович

В методических указаниях даны практические рекомендации по содержанию, объему и очередности выполнения курсовой работы по дисциплине «Технологическая оснастка» для студентов специальностей 1-36 0101 «Технология машиностроения», 1-530101 «Автоматизация технологических процессов и производств», а также приведены методики силового, точностного и экономического расчетов станочных приспособлений.

2. "Режимы резания" под ред.Барановского
3. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. Справочное пособие. Мн.: Беларусь, 1991 -400с.
4. Горбацевич А. Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Высшая школа, 1983. - 256с, ил.
5. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова Т.2 М: Машиностроение, 1985г.
6. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. М., Высшая школа, 1975. – 288 с.: ил.