Технологическая оснастка

Введение

 

Машиностроение является основой технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Требования к качеству и разнообразию продукции машиностроения, интенсивное  развитие технических средств и  оборудования вызывают необходимость  создания, совершенствования и внедрения различных конструктивных схем технологической оснастки.

Курсовой проект  по дисциплине: “Технологическая оснастка” является одной из самостоятельных работ будущего инженера. Эта работа направлена на решение конкретных задач при проектировании технологической оснастки с учётом требований передового производства. Основной целью курсового проекта является закрепление и углубление знаний, полученных студентами во время лекционных, практических занятий и производственных практик, а также приобретение практических навыков в работе со справочной литературой, стандартами. Проектирование специальных средств технологического оснащения является весьма трудоемкой и ответственной частью как курсового проекта по технологии машиностроения, так и любого дипломного проекта. Номенклатура специальных средств технологического оснащения, которые должен спроектировать студент, определяется заданием на курсовое проектирование. Спроектированные средства технологического оснащения должны соответствовать программе и продолжительности выпуска деталей или других изделий, типу производства и его организационно-техническим характеристикам.

Курсовой проект представляет собой технологические, конструкторские и научно-исследовательские разработки или их сочетание. При выполнении курсового проекта значительное внимание уделяется рациональной компоновки приспособления, выбора правильной схемы зажимного механизма, точности, жесткости и надежности приспособления, предназначенного для реализации операции механической обработки заготовки.

Содержание и порядок выполнения курсового проекта

 

Курсовой  проект  выполняется на основании задания, составленного и утверждённого кафедрой в соответствии с существующим порядком. Он содержит следующие  этапы:

1 Анализ детали…………………………………………………………...5

1.1 Информация  о изделии………………………………………….5

1.2 Назначение  детали……………………………………………...5

1.3 Материал  заготовки……………………………………………..5

1.4 Схематичное  изображение детали……………………………...6

2 Описание станка и  рабочего инструмента…………………………….7

2.1 Выбор станка…………………………………………………….7

2.2 Выбор режущего  инструмента………………………………….9

3 Расчёт режимов резания………………………………………………10

3.1 Выбор марки инструментального материала, типа фрезы, ее

конструктивных  и геометрических параметров………….…10

3.2 Выбор глубины  резания, ширины фрезерования  и количест-

ва  проходов…………………………………………………..…10 

3.3 Выбор подачи инструмента……………………………………11

3.4 Определение  оптимальной скорости фрезерования  из усло-  

вия максимальной размерной стойкости  фрезы……………...11

3.5 Ограничение по силе резания…………………………………13     

 

3.6 Ограничение по мощности резания…………………………...14

4 Расчёт времени выполнения  операции ……………………………....15

4.1 Расчёт основного времени……………………………………..15

4.2 Определение  штучного времени………………………………16

5 Схема базирования…………………………………………………….18

6 Перебазирование детали………………………………………………19

6.1 Делительный  стол……………………………………………...19

6.2 Технические характеристики горизонтально-вертикального  стола……………………………………………………….…….20

7 Погрешность установки……………………………………………….22

7.1 Погрешность базирования……………………………………..22

7.2 Погрешность закрепления……………………………………..23

8 Расчёт на точность выполняемого размера……………………….....24

9 Выбор механизма закрепления……………………………………….26

9.1 Описание механизма…………………………………………...26

9.2 Расчёт сил зажима………………………………………...……26

9.3 Расчёт пневмоцилиндра. Вывод………………………………29

10 Техника безопасности при работе на фрезерном станке…………..30

10.1 Опасности в работе на фрезерном станке……………...……30

10.2 Порядок действий до начала работы на фрезерном станке..30

10.3 Безопасность во время работы на фрезерном станке………30

 

10.4 Порядок действий после окончания работы на станке……..31

10.5 Техника безопасности при работе с пневмооборудованием.31

11 Список используемой литературы…………………………………..33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Анализ детали

  1.1 Информация о детали:

Деталь представляет собой втулку, внешний диаметр которой 76 мм и внутренний 55 мм, с фланцем и просверленными сквозными пазами 13 мм шириной и 37 мм высотой. На данной детали необходимо обработать канавки радиусом 1,5 мм. Масса детали 1 кг.

  1.2 Назначение детали:

Очевидно, что втулка вставляется в некоторый узел, и сквозные отверстия предназначены для того чтобы через них проходило некоторое цилиндрическое тело.

1.3 Материал детали:

Втулка изготовлена из Стали 45 ГОСТ 1050-88.

Классификация: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества.

Химический состав стали в % [3]:

Таблица 1.1:

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.42 - 0.5	0.17 - 0.37	0.5 - 0.8	до   0.25	до   0.04	до   0.035	до   0.25	до   0.25	до   0.08

 

Механические  свойства при t = 20 C [3]:

Таблица 1.2:

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
Полоса горячекатан.	6 - 25		600		16	40		Состояние поставки

 

Твердость материала сталь 45   горячекатанного отожженного :   

HB 10 ^-1 = 170   МПа.

Технологические свойства стали:

1) Свариваемость: трудносвариваемая;

2) Флокеночувствительность: малочувствительна;

3) Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

1.4 Схематичное изображение детали

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1. Изображение детали в двух видах.

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2. Деталь в 3D модели.

 

2 Описание станка и рабочего инструмента

2.1 Выбор станка

Для выполнения данной операции необходимо воспользоваться фрезерным   станком 6Р80.

 

Рис. 2.1. Компоновка соновных узлов горизонтально-фрезерного станка:

1-станина; 2-коробка  скоростей; 3-хобот; 4-стол для установки  и закрепления заготовки; 5-подвеска (серьга) для поддерживания оправки  с фрезой; 6-салазки; 7-консоль; 8-коробка  передач

Технические характеристики станка:

Предназначен для обработки  плоскостей небольших деталей различной конфигурации из стали, чугуна и цветных металлов.

В качестве инструмента могут  быть использованы различные типы фрез ( цилиндрические, дисковые, фасонные), а также наборы фрез. Возможно применение торцевых и концевых фрез. Широкий диапазон скоростей позволяет успешно работать фрезами из быстрорежущей стали и фрезами, оснащенными пластинками из твердого сплава.

Большой комплект поставки и  наличие поворотного стола, делительной головки, тисков и накладной головки с выдвижной гильзой значительно расширяют технологические возможности станка.

Техническая характеристика [4] :

Размеры рабочей поверхности стола, мм	800х200
Число Т-образных пазов стола	3
Ширина Т-образного паза, мм	14
Расстояние между Т-образными пазами, мм	50
Расстояние от оси шпинделя до рабочей  поверхности стола, мм	5-360
Перемещение стола, мм
продольное	560
поперечное	220
Угол поворота стола, град	±45
Частота вращения шпинделя, об/мин:	50-2240
Количество скоростей шпинделя	12
Количество ступеней подач	18
Подача стола, мм/мин
продольная	20-1000
поперечная	20-1000
вертикальная	10-500
Быстрое перемещение стола, м/мин
продольное	3,35
поперечное	3,35
вертикальное	1,7
Конус шпинделя	ISO-40
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	3
Габариты, мм	1600х1875х1528
Масса, кг	1310

 

2.2 Выбор режущего инструмента

В задании не указано вид  фрезы используемой при обработке  канавок, поэтому предварительно назначим фрезу фасонную с выпуклым профилем из быстрорежущей стали Р6М5 для обработки заготовки.

 

 

 

 

 

3  Расчёт режимов резания

3.1 Выбор марки инструментального материала, типа фрезы, ее конструктивных  и геометрических параметров

Для ст45 выбираем в качестве материала инструмента Р6М5 [1,табл.2, стр.115].

Тип фрезы: фасонная с выпуклым профилем ГОСТ 9305-69 [1, табл.90, стр186].

Диаметр фрезы D=50 мм;

диаметр отверстия d=22;

ширина В=3,2 мм;

число зубьев z=14;

R=1,6;

Так как нужно отфрезеровать  канавку радиусом 1,5, то мы затачиваем наш инструмент под R=1,5.

3.2 Выбор глубины резания, ширины фрезерования и количества проходов.

Ширина фрезерования паза b=3 мм;

глубина фрезерования t =1,5 мм;

фрезерование ведем за один проход одновременно двумя фрезами, установленными на расстоянии 77 мм друг от друга.

 

 

 

 

3. 3  Выбор подачи инструмента

При фрезеровании различают  подачу на один зуб , подачу на оборот фрезы S и подачу минутную   мм/мин.

Для фрезерования фасонной фрезой стальной заготовки в зависимости от диаметра фрезы назначаем при глубине фрезерования до 3 мм [1,табл.35.стр.285].

3.4  Определение оптимальной скорости фрезерования из условия максимальной размерной стойкости фрезы

Определим скорость, используя зависимость [1, стр. 282]:

 

где  , стойкость фрезы [1, табл.40, стр.287];

        D = 50 мм – диаметр фрезы;

        B = 3 мм-ширина фрезерования;

       t=1,5 мм – глубина фрезерования;

константы и показатели степени [1, табл.39, стр.286]:

     q=0,45;  x=0,3;  y=0,2; u=0,1; p=0,1; m=0,33.

, [1, стр. 282],     (3.4.2.)

-общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;

- коэффициент, учитывающий качество  обрабатываемого материала;

       - коэффициент, учитывающий состояние поверхности

заготовки [1,табл. 5, стр.261];

 = 1,0 - коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, табл. 6, стр.261].

 [1, табл.1, стр.261],      (3.4.3)

где  коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости [1, табл.2, стр.262];

       n=0,9, показатель степени (эмпирическая единица), [1,табл.2,стр.262];

       МПа, твердость обрабатываемого материала.

;

 

Частота вращения фрезы:

 

Принимает частоту вращения, исходя из паспортных данных станка, равной:

n=500 об/мин.

Тогда действительная скорость резания будет:

 

 

 

 

Минутная подача:

    (3.4.6)

3.5 Ограничение по силе резания

Используем следующую  формулу [1, стр. 282],

 

где  - главная составляющая силы резания при фрезеровании, окружная сила;

        n = 500 об/мин. - частота вращения фрезы;

        z = 14 - число зубьев фрезы;

       = 50 мм - диаметр фрезы;

       - подача на зуб фрезы;

        B = 3 мм – ширина фрезерования паза;

         t = 1,5 мм – глубина фрезерования;    

        = 0,935 - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого   материала [1, табл.9, стр.263].

Константы и показатели степени:

x=0,86;   y=0,72;   q=0,86;     w=0;   u=0,1;  

Все коэффициенты берутся  из справочника [1,табл.41, стр. 291].

 

 

 

Сила подачи:

    (3.5.2)

Радиальная составляющая силы резания:

    (3.5.3)

3.8 Ограничение по мощности резания

Эффективная мощность резания [1, стр. 290];