Приспособление сверлильное

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

БЕЛОРУССКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра «Конструирование и производство приборов»

Группа 313214

 

 

 

 

 

 

 

Приспособление  сверлильное

Курсовой проект

 

Пояснительная записка

 

БНТУ 13.14.11.000 ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:  ________________ 

 

 

Проверил:   ________________              

 

 

 

 

 

 

 

2008

Содержание

 

	Введение…………………………………………………………….………
1.	Анализ конструкции детали и  операционного эскиза……………………
2.	Краткое описание выполняемой в  приспособлении операции, применяемого инструмента, оборудования и режимов резания………..
3.	Анализ существующих конструкций  приспособлений и обоснование выбранных  решений………..………………………………………………
4.	Описание конструкции и принципа действия приспособления…………
5.	Силовой расчет приспособления……..……………………………………
5.1.		Расчет силы зажима детали……………………..……………….........
5.2.		Выбор и расчет силового привода…………………..………………..
6.	Расчет погрешности механической обработки детали в приспо-соблении…………………………………………………………………....
7.	Выводы.……………………………………………………………..………
	Литература………………………………………………………………….
	Приложения……………………………………………………………..….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Интенсификация производства в  приборостроении непрерывно связана  с техническим перевооружением  и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции приборостроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные  приспособления. Применение станочных  приспособлений позволяет: 1) надежно  базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки; 2) стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего; 3) повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в результате механизации приспособления; 4) расширить технологические возможности используемого оборудования.

В зависимости от вида производства технический уровень и структура  станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного  производства  в большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления. Специальные станочные приспособления имеют одноцелевое назначение для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при исполнении.

Целью данного курсового проекта  является разработка специального сверлильного приспособления, позволяющего с необходимой точностью производить обработку четырех отверстий  в детали «Основание».

В результате выполнения курсового  проекта было разработано специальное приспособление, обеспечивающее надежное закрепление детали в процессе обработки и необходимую точность обработки отверстий. В прилагаемой записке приведены соответствующие расчеты, доказывающие работоспособность разработанного сверлильного приспособления и целесообразность его применения с точки зрения обеспечения точностных параметров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Анализ конструкции детали и операционного эскиза

 

Деталь «Основания» является несущим  элементом прибора и изготавливается  из стали 45 ГОСТ 1050-88.

На рис.1.1 представлен  эскиз детали с указанием поверхностей.

 

Рисунок  1.1 -  Эскиз детали «Основание»

 

Анализируя чертеж детали произведем описание основных поверхностей детали и предъявляемые к ним требования по точности и шероховатости:

- Резьбовые отверстия 1. Предназначены для крепления основания на столе, изготавливаются по 7 степени точности с параметром шероховатости R_а 3,2.

- Плоскость 2. Является базирующейся плоскостью основания и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости  R_а 0,8.

- Резьбовые отверстия  3. Предназначены для крепления устанавливаемых на основании элементов, изготавливаются по 7 степени точности с параметром шероховатости R_а 3,2.

- Плоскость 4. Является базирующейся плоскостью основания и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости  R_а 0,8. Дополнительно к данной поверхности предъявляется требования по точности взаимного расположения (непараллельность плоскости 4 плоскости 2 не более 0,06 мм), а также требования к поверхности (плоскостность 0,04 мм).

- Торец 5. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости R_а 3,2.

- Плоскость 6. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости  R_а 3,2.

- Торец 7. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости R_а 3,2.

- Плоскость 8. Является базирующейся плоскостью основания и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости  R_а 0,8. Дополнительно к данной поверхности предъявляется требования по точности взаимного расположения (непараллельность плоскости 4 плоскости 2 не более 0,06 мм), а также требования к поверхности (плоскостность 0,04 мм).

- Торец 9. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости R_а 3,2.

- Торец 10. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости  R_а 3,2.

- Торец 11. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости R_а 3,2.

- Торец 12. Является конструктивным элементом детали и выполняется по среднему классу точности с параметром шероховатости  R_а 3,2.

С технологической точки  зрения деталь является технологичной, т.к. все обрабатываемые поверхности  имеют свободный доступ режущего инструмента, отверстия являются сквозными  и обрабатываются напроход.

В результате анализа чертежа детали можно предложить следующий маршрут изготовления изделия:

• Операция 005 – Заготовительная – резка на штучные заготовки.

• Операция 010 – Фрезерная – фрезерование торцов детали, занижения, плоскостей.

• Операция 015 – Сверлильная – сверление отверстий под резьбовые отверстия 1.
• Операция 020 – Сверлильная – нарезание резьбовых отверстий 1.
• Операция 025 – Сверлильная – сверление отверстий под резьбовые отверстия 3.
• Операция 030 – Сверлильная – нарезание резьбовых отверстий 3.
• Операция 035 – Термическая.
• Операция 040 – Плоскошлифовальная – шлифование точных плоских поверхностей.

 

Основными конструкторскими базами детали являются: плоскости 4 и 8, резьбовые отверстия 1. Вспомогательными – плоскость 2, резьбовые отверстия 3.

Т.к. в данном курсовом проекте предложено разработать приспособление для сверления четырех отверстий на вертикально-сверлильном станке, то рассмотрим подробнее сверлильную операцию 015 Установ 1 Переход 1.

Как видно из чертежа (см. БНТУ 13.14.11.001 ЭО) конструкторской базой для размера 10±0,2 (размер 2) является торец 12; конструкторской базой для размера 10±0,2 (размер 3) является торец 9. Поэтому базировать деталь на данной операции следует по плоскости 2 с упором в торцы 9 и 12. При этом будет соблюден принцип совмещения конструкторских и технологических баз.

 На рис. 1.2 представлена  схема базирования детали с  указанием числа степеней свободы,  лишаемых установочными элементами.

Поверхность детали, несущая  три опорные точки (поверхность А) является главной базирующей поверхностью и лишает заготовку трех степеней свободы.

Поверхность Б является направляющей базой и лишает заготовку двух степеней свободы.

Поверхность В является упорной базой и лишает заготовку одной степени свободы.

Базирование детали является полным, т.к. лишаются все шесть степени свободы.

Рисунок  1.2 -  Схема базирования детали на операции сверления отверстий

2. Краткое  описание выполняемой в приспособлении  операции, применяемого инструмента,  оборудования и режимов резания

 

Рассмотрим операцию -  020 Сверлильная Установ 1 Переход 1.

На данной операции осуществляется одновременное сверление четырех отверстий диаметром Ø6,7^+0,2 под последующее нарезание резьбы М8-7Н с применением четырехшпиндельный сверлильной головки.

В качестве режущего инструмента  на рассматриваемой операции сверления  применяется спиральное сверло с  цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 886-77, изготовленное из быстрорежущей  стали Р6М5 [1, стр.144].

На рис. 2.1 представлен эскиз  режущего инструмента.

 

 

Рисунок 2.1 – Эскиз режущего инструмента

 

В качестве металлорежущего  оборудования применяется вертикально-сверлильный  станок 2Н125 со следующими техническими характеристиками [1, стр.20]:

 

• наибольший  условный диаметр сверления  25 мм.
• размеры рабочей поверхности стола  400х450 мм.

• максимальное расстояние от торца шпинделя до поверхности стола  700 мм.

• наибольшие:

вертикальное перемещение  стола  270 мм.

вертикальное перемещение сверлильной  головки 170 мм.

ход шпинделя 200 мм.

• конус Морзе отверстия шпинделя – 3
• число ступеней оборотов шпинделя – 12
• число оборотов шпинделя в минуту  45¸2000 об/мин.
• мощность главного электродвигателя – 2,2 кВт.
• габаритные размеры:

длина   915 мм.

ширина   785 мм.

высота   2350 мм.

-   масса 880 кг.

 

На рис. 2.2 приведен эскиз  вертикально-сверлильного станка 2Н125.

 

Рисунок 2.2 – Эскиз вертикально-сверлильного станка 2Н125

 

 

Произведем расчет режимов  резания [1, стр.276].

 

Глубина сверления 

Подача    на   оборот   инструмента:

 

 [1, стр.277].

 

Принимаем

 

Скорость резания:

 

где    постоянная   и показатели степени ( ) [1, стр.278];

период стойкости инструмента (для сверла из быстрорежущей стали  при обработке конструкционной  стали  ) [1, стр.279];

 общий поправочный коэффициент  на скорость резания, учитывающий отличные от табличных условия резания.

 

где   коэффициент на качество обрабатываемого материала (для стали );

коэффициент на инструментальный материал (при обработке стали и марки режущего материала Р6М5 );

 коэффициент, учитывающий глубину  просверливаемого отверстия ( при l/D £ 3).

 

Поправочный коэффициент    для стали:

 

 

где  фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал (для стали 45 );

 показатель степени ( 0,9 при обработке стали сверлом из быстрорежущей стали);

 коэффициент ( при обработке стали сверлом из быстрорежущей стали);

 

Следовательно:

 

Следовательно:

Тогда:

 

Частота вращения шпинделя станка:

 

 

Уточним частоту вращения шпинделя станка [6, стр.81]:

 

  n = 1179 об/мин.