Технологическая оснастка

 

Введение

Технологической оснасткой  в машиностроении называются приспособления, предназначенные для установки  и закрепления заготовок в  требуемом положении относительно рабочих органов станка и режущих  инструментов, служащие для транспортировки  деталей или изделий (приспособления-спутники) и выполнения сборочных операций.

Приспособление –  это часть технологической оснастки, предназначенная для установки  или направления предмета труда  или инструмента при выполнении операции. В единичном и мелкосерийном  производстве применяют универсальные сборочные приспособления: плиты, сборочные балки, призмы, угольники, струбцины, домкраты и т. п. Комплект этих приспособлений служит основой для создания сборочных стендов, применяемых при узловой и общей сборке машин. В массовом и крупносерийном производстве используют специальные сборочные приспособления: для крепления базовых деталей и узлов собираемого изделия (поворотные и многоместные); для точной и быстрой установки соединяемых деталей и узлов (одно- и многоместные, стационарные и подвижные). Применяют также приспособления для предварительного деформирования упругих элементов (пружин, рессор, разрезных колец и др.), для выполнения соединений с натягом и др. При конвейерной сборке применяют приспособления для изменения положения (перевёртывания) собираемых объектов. Использование приспособлений улучшает качество изделий, облегчает труд сборщиков и повышает производительность их труда.

При проектировании новых  приспособлений необходимо максимально  использовать стандартные детали и узлы, сокращая применение специальных деталей, снижая тем самым затраты и сроки на технологическую подготовку производства.

В данном курсовом проекте  рассчитано приспособление для механической обработки детали типа «Корпус» на многоцелевом станке модели 2206 ВМФ4.

 

 

1 Анализ детали

1.1 Тип изготовляемой детали – «Корпус». Деталь изготавливается из чугуна марки Сч15 ГОСТ 14 12-85. Заготовка получается литьем в землю, поэтому имеют место значительные припуски на механическую обработку, что облегчает процесс получения заготовки. Твердость заготовки – 180..220НВ.

1.2 Химический  состав материала показан в  таблице 1

 

Таблица 1 –  Химический состав материала Сч15, в %

C	Si	Mn	S	P
3.5-3.7	2-2.4	0.5-0.8	до 0.15	до 0.2

 

1.3 Механические  свойства материала показаны в таблице 2

 

Таблица 2 –  Механические свойства сплава Сч15

Временное сопротивление  разрыву, МПа	Предел прочность  при  изгибе, МПа	Твердость по Бринеллю, HB
100-180	280-320	163

 

1.4 Свариваемость  материала показана в таблице  3

 

Таблица 3 –  Свариваемость

без ограничений	- сварка производится  без подогрева и без последующей  термообработки
ограниченно свариваемая	- сварка возможна  при подогреве до (100…120) градусов  и последующей термообработке
трудносвариваемая	- сварка производится  без подогрева и без последующей термообработки

 

1.5 Сплав Сч15 широко применяют в машиностроении, так как он дешев, хорошо обрабатывается, обладает высокими литейными и механическими свойствами. Однако он имеет низкую вязкость, и поэтому отлитые из чугуна детали не должны подвергаться ударному воздействию.

1.6 Деталь технологична, т.к. деталь – «Корпус» изготовляется из серого чугуна Сч15 литьем в землю, поэтому ее контур максимально приближен к контуру готовой детали и значительных трудностей в получении заготовки не возникает. Обрабатываемые поверхности детали с точки зрения точности и чистоты не представляют значительных технологических трудностей, что дает возможность обрабатывать деталь высокопроизводительными методами. Имеется возможность свободного доступа режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. В конструкции детали имеются достаточные по размерам и жесткости базовые поверхности.

1.7 К детали «Корпус»  предъявляют следующие технические требования:

Точность отливки  по ГОСТ 26645-85: 11-8-14-11.

Категория поверхностей: наружных-2, внутренних-4.

Неуказанные литейные радиусы 3...5 мм.

Общие допуски  по ГОСТ 30893.1: H14, h14,  

Непараллельность  образующих поверхностей Е и Л  относительно поверхности Ж не более 0,05 мм.

Покрытие механически  необрабатываемых поверхностей: наружных - эмаль ПФ-133 "Белая ночь" 4.У2, внутренних - эмаль НЦ-132 кремовая 7.У2.

 

 

 

 

 

 

2 Описание операции

 2.1 Приспособление спроектировано на многоцелевой станок мод. 2206 ВМФ4. В приспособлении устанавливается деталь «Корпус». Обрабатываемый материал – Сч 15 ГОСТ1412-85. На приспособлении осуществляется операция №130, которая содержит 27 переходов:

2.1.1 Фрезерование торцев 1,2 с помощью специальной фрезы Ø100мм, L=120мм, t=6мм из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется ШГ-160-0.05 ГОСТ162-90; ШЦ 3-400-0.1 ГОСТ166-89. Режимы резания: S=0.3 мм/об, n=300об/мин, V=94.2м/мин.

2.1.2 Растачивание отверстия 3 Ø80мм, L=70мм, t=2мм специальным резцом ВК8. В качестве мерительного инструмента используется ШЦ-1-125-0.1 ГОСТ 166-89. Режимы резания: S=0.66 мм/об, n=320об/мин, V=92.31м/мин.

2.1.3 Растачивание отверстия 3 Ø80, L=48мм, t=1.5мм, специальным расточным резцом из ВК8. Режимы резания: S=0.75 мм/об, n=180об/мин, V=38.9м/мин.

2.1.4 Растачивание отверстия 3 Ø80, L=48мм, t=0.5мм специальным расточным резцом из ВК8. 

2.1.5 Предварительное развертывание отверстия 3 Ø80мм, L=47мм, t=0.075мм с помощью специальной развертки 80U8 из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 80H7 ГОСТ14816-69. Режимы резания: S=0.8 мм/об, n=30об/мин, V=9.42м/мин.

2.1.6 Окончательное  развертывание отверстия 3 Ø80мм, L=47мм, t=0.025мм с помощью специальной развертки 80Н8 из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 80H7 ГОСТ14815-69. Режимы резания: S=0.6 мм/об, n=20об/мин, V=6.28м/мин.

2.1.7 Растачивание отверстия 5 Ø100мм, L=70мм, t=2.5мм, специальным резцом из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется ШЦ-1-125-0.1 ГОСТ 166-89 Режимы резания: S=0.66 мм/об, n=320об/мин, V=92.31м/мин.

2.1.8 Растачивание отверстия 5 Ø100мм, L=70мм, t=2мм специальным расточным резцом из ВК8. Режимы резания: S=0.75 мм/об, n=180об/мин, V=38.9м/мин.

2.1.9 Растачивание отверстия 5 Ø100мм, L=32мм, t=4.5мм специальным расточным резцом из ВК8. Режимы резания: S=0.5 мм/об, n=200об/мин, V=45.8м/мин.

2.1.10 Растачивание отверстия 5 Ø100мм, L=32мм, t=0,4мм специальным расточным резцом из ВК8. Режимы резания: S=0.5 мм/об, n=200об/мин, V=45.8м/мин.

2.1.11 Предварительное развертывание отверстия 5 Ø100мм, L=31мм, t=0.075мм с помощью специальной развертки 100U8 из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 100H7 ГОСТ14816-69. Режимы резания: S=0.8 мм/об, n=30об/мин, V=7.5м/мин.

2.1.12 Окончательное  развертывание отверстия 5 Ø100мм, L=31мм, t=0.025мм с помощью специальной развертки 100Н7 из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 80H7 ГОСТ14815-69. Режимы резания: S=0.6 мм/об, n=20об/мин, 5.02м/мин.

2.1.13 Растачивание канавки Г B=101мм, L=5мм, t=0.5мм с помощью специальной дисковой фрезы. Для измерения используется специальный шаблон. Режимы резания: S=0.5 мм/об, n=300об/мин, V=75.3м/мин.

2.1.14 Растачивание фасок 4,6 B=100, L=1.5мм, t=1мм с помощью специального расточного резца из ВК8. Режимы резания: S=0.5 мм/об, n=200об/мин, V=45.8м/мин.

2.1.15 Рассверливание 2 отв. 4 Ø39.8мм, L=170мм, t=1.4мм с помощью специального перового сверла из Р6М5. Режимы резания: S=0.5 мм/об, n=300об/мин, V=75.3м/мин.

2.1.16 Развертывание 2 отв.4 Ø40мм, L=170мм, t=0.1мм с помощью специальной развертки  3-40Н11 ВК8. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 40H7 ГОСТ14810-69. Режимы резания: S=0.66 мм/об, n=20об/мин, V=27.4м/мин.

2.1.17 Сверление отверстия 8 Ø27.5мм, L=20мм, t=13.75 с помощью специального сверла из Р6М5. Режимы резания: S=0.7 мм/об, n=400об/мин, V=34.54м/мин.

2.1.18 Рассверливание отверстия 8 Ø29.85мм, L=20мм, t=1.175мм с помощью специального перового сверла из Р6М5. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 29.85H9 ГОСТ14810-69; ШЦ-2-160-0.05 ГОСТ166-89. Режимы резания: S=0.6 мм/об, n=160об/мин, V=14.9м/мин.

2.1.19 Зенкерование фаски 9 Ø30мм, L=1мм, t=1мм с помощью зенковки ГОСТ10903-77 из Р6М5. Режимы резания: S=0.5 мм/об, n=300об/мин, V=94.2м/мин.

2.1.20 Развертывание отверстия 8 Ø30мм, L=20мм, t=0.075мм с помощью специальной развертки 30Н9 из ВК8. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 30H9 ГОСТ14810-69. Режимы резания: S=0.8 мм/об, n=30об/мин, V=7.5м/мин.

2.1.21 Центрирование 4 отв. 10, 2 отв. 11, 4 отв. 12, 2 отв. 13, 4 отв. 14. Ø16мм, L=3мм, t=8мм с помощью специального сверла Р6М5. Режимы резания: S=0.66 мм/об, n=400об/мин, V=97.9м/мин.

2.1.22 Сверление 4 отв. 12 Ø4.2мм, L=15мм, t=2.1мм с помощью сверла ГОСТ10902-77 из Р6М5. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 4.2H7 ГОСТ14812-69.Режимы резания: S=0.3 мм/об, n=1500об/мин, V=19.7м/мин.

2.1.23 Сверление 2 отв. 11 Ø5мм, L=15мм, t=2.5мм с помощью сверла ГОСТ10902-77 из Р6М5. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 5H7 ГОСТ14812-69.Режимы резания: S=0.33 мм/об, n=1200об/мин, V=18.8м/мин.

2.1.24 Сверление 2 отв. 13, 4 отв. 10, 4 отв. 14 Ø6.8мм, L=25мм, t=3.4мм с помощью сверла ГОСТ10902-77 из Р6М5. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка 6.8H7 ГОСТ14812-69.Режимы резания: S=0.33 мм/об, n=1100об/мин, V=23.4м/мин.

2.1.25 Нарезание резьбы в 4 отв. 12 B=5мм, L=10мм, t=0.4мм с помощью метчика ГОСТ18877-73 из ВК6. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка М5-Н7 ГОСТ17758-72. Режимы резания: S=0.75 мм/об, n=600об/мин, V=9.42м/мин.

2.1.26 Нарезание резьбы в 2 отв. 11 B=6мм, L=10мм, t=0.6мм с помощью метчика ГОСТ18877-73 из ВК6. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка М5-Н7 ГОСТ17758-72. Режимы резания: S=1 мм/об, n=500об/мин, V=9.42м/мин.

2.1.27 Нарезание резьбы в 2 отв. 12, в 4 отв. 10, в 4 отв. 14 B=8мм, L=20мм, t=0.625мм с помощью метчика ГОСТ18877-73 из ВК6. В качестве мерительного инструмента используется К-Пробка М8-Н7 ГОСТ17758-72. Режимы резания: S=1.25 мм/об, n=400об/мин, V=10.0м/мин.

3 Описание приспособления

3.1 Приспособление разработано на станок 2206ВМФ4. Оно состоит из следующих основных частей: Плита (позиция 5) к которой с помощью винтов (позиция 8) и (позиция 9) крепятся корпусы (позиция 1). На корпусах размещены прихваты (позиция 4) и упор (позиция 6).

3.2 Пазы в корпусах служат для определения положения заготовки относительно режущего инструмента и являются установочным элементом.

3.3 В данном приспособлении используется полная схема базирования,  т.е. приспособление лишает деталь всех 6 степеней свободы. 2 Прихвата (позиция 4) лишают заготовку 3-х степеней свободы: перемещения вдоль оси Z и вращения вокруг осей Y, Z. Поверхность Е упора (позиция 6) лишает заготовку 1-й степени свободы: перемещения вдоль оси Y. Поверхность Д паза в корпусе (позиция 1) лишает заготовку 3-х степеней свободы: перемещения вдоль оси X и вращения вокруг осей Z, X.

3.4 В данном приспособлении подводимых опор нет, так как нет необходимости повышать устойчивость и жесткость обрабатываемой заготовки, деталь лишена всех шести степеней свободы.

3.5 В данном приспособлении отсутствуют направляющие элементы, так как обработка ведется на станке с ЧПУ.

3.6 В данном приспособлении используется ручной резьбовой зажим.

3.7 Данное приспособление устанавливается, крепится и ориентируется на столе станка с помощью пальцев (позиция 2) и (позиция 3).

3.8 Точность расположения деталей и ее ориентация относительно станка и режущего инструмента зависит от точности поверхности основания, перпендикулярности осей, параллельности и перпендикулярности поверхностей основанию, точности закрепления приспособления на столе.

3.9 Установка детали в приспособление производиться в следующем порядке:

- деталь устанавливается  в пазы корпуса

- сверху прижимается  прихватом;

- зажимается  резьбовым зажимом.

3.10 Снятие детали с приспособлении производиться в следующей последовательностью:

- разжать резьбовой  зажим;

- убирается  прихват;

- вынимается  деталь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет приспособления  на точность

4.1 Для обеспечения заданной точности обработки детали на данной операции необходимо, чтобы общая сумма погрешностей, вносимых приспособлением, не превышала допуска на самый точный размер, выполняемый на операции.

 

где – допуск на самый точный размер ø1 (δ=0,22 мм);

– суммарная погрешность, вносимая приспособлением.

4.2 Общую сумму погрешностей вычисляют по формуле

 

 

где k – коэффициент уменьшения погрешности базирования. Принимаем k=0,8

– погрешность базирования, мм ( так как деталь устанавливается по плоскости.);

– погрешность установки детали в приспособлении, мм;

– погрешность обработки на данной операции, мм;

– погрешность, допускаемая для  данного приспособления и вызываемая неточностью изготовления деталей  самого приспособления, мм.

4.3 Погрешность  установки детали в приспособлении  вычисляют по формуле

 

 

где – длина обрабатываемой детали, мм ( = 400 мм);