Расчет станочного приспособления – кондуктор

Министерство образования  и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Омский государственный  технический университет»

 

Кафедра: «Технология машиностроения»

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине

 «Проектирование технологической оснастки»

На тему:

«Расчет станочного приспособления – кондуктор»

 

Вариант № 10

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр.Т-418

Кренинг П.Ю.

 

Преподаватель:

доц.к.н. Сухинин В.Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск-2012

 

Содержание

1. Описание станка………………………………………………………………..3
2. Технологическая наладка станка на операцию……………………………....3
3. Расчет режимов резания……………………………………………………….4
1. Глубина резания………………………………………………………………..4
2. Подача…………………………………………………………………………..4
3. Скорость резания……………………………………………………………….5
4. Крутящий момент и осевая сила………………………………………………5
5. Мощность резания……………………………………………………………..5
4. Изучение конструкции приспособления……………………………………...6
1. Тип приспособления…………………………………………………………...6
2. Функциональное назначение деталей приспособления……………………..6
3. Процесс сборки приспособления……………………………………………...6
4. Работа приспособления………………………………………………………..6
5. Изучение базирования заготовки……………………………………………..6
5. Расчет приспособления на точность………………………………………….8
6. Список использованной литературы………………………………………...12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание станка

Станок настольно-сверлильный 2М112 предназначен для сверления отверстий  в деталях из черных и цветных  металлов, а также других материалов, диаметром не более 12 мм. Простота конструкции  обеспечивает легкость управления, надежность и долговечность станков. Отсчет глубины обработки производится по круговому лимбу штурвала.

 

Технические характеристики

Диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050-88, мм…….. 12

Вылет шпинделя (расстояние от оси  шпинделя до образующей колонны), м 190

Размер конуса шпинделя наружный по ГОСТ 9953-82………….B18

Наибольшее перемещение шпинделя, мм…………100

Цена деления лимба, мм…….1

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм…….50…400

Размеры рабочей поверхности стола, мм …….200 х 250

Количество Т-образных пазов…….3

Расстояние между пазами, мм……50

Ширина пазов, мм……14

Число скоростей шпинделя…..5

Число оборотов, об/мин……450…4500

Подача при сверлении……..ручная

Мощность электродвигателя, кВт……0,55

Частота вращения, об/мин…….1500

Напряжение питания, В…….380

Габаритные размеры, мм…….770x370x950

Масса станка, кг не более……..120

 

Рис.1 Схема станка

Для сверления 1 отверстий диаметром 3,2 мм применяется сверло общего назначения 02.0,025, материал режущей части 6РМ5.

2. Технологическая наладка станка на операцию

Технологическая наладка  на операцию сверления изображена на рис.2. На ней отображены деталь в  приспособлении, установка и крепление  приспособления на станке, инструмент в крайнем рабочем положении, крепление инструмента в станке. Обрабатываемая поверхность выделена жирной линией. На наладке также  указаны технологические размеры. Для крепления сверла выбран патрон из-за его малого диаметра.

Рис. 2 Наладка станка на операцию

3. Расчет режимов резания

Расчет режимов резания  ведется по методике из [1]

1. Глубина резания.

При сверлении глубина  резания составляет:

 

где D- диаметр обрабатываемого отверстия, мм

t=0,5 х 3,2=1,6 мм

2. Подача.

При сверлении отверстий  без ограничительных факторов, выбираем максимальную допустимую по прочности  сверла подачу.

Исходя из диаметра сверла и твердости материала, определяем подачу (табл.25, стр. 277)

НВ 180; D=3,2 мм; S=0,08-0,10 мм/об

Т.к. l > 3D, то вводится поправочный коэффициент k_l3=0,9

S=0,05 мм/об

 

 

3. Скорость резания

 

где C_v=7,0; q=0,40; у=0,70; m=0,20 (табл. 28, стр. 277)

Общий поправочный коэффициент  на скорость резания, учитывающий фактические  условия резания:

K_v=K_Mv – K_Hv – K_lv

 где K_mv – коэффициент на обрабатываемый материал;

K_hv– коэффициент на инструментальный материал;

K_lv– коэффициент, учитывающий глубину сверления;

Для s_в=410 МПа

 

 

где K_Hv =1

K_lB=0,75

K_v=0,58×1×0,75=0,435

Т=15 мин (табл. 3, стр. 219).

 мм/мин

3.4 Крутящий момент и осевая сила

,

где С_м=0,0345; q=2_,0; у=0_,7.

,

где С_P=68; q=1; у=0_; 8.

K_P=K_MP,

_,

_,

5. Мощность резания

,

где n – частота вращения инструмента или заготовки, об/мин.

,

 

 об/мин

Частота вращения инструмента  округляется до стандартной меньшей:

n=2000 об/мин.

 кВт,

 мм/мин

 

4. Изучение конструкции приспособления

4.1Тип приспособления

Данное приспособление является:

1. по целевому назначению - станочным, сверлильным (кондуктор);
2. по функциональному назначению - установочно-зажимным:
3. по степени автоматизации и механизации — ручным;
4. по степени специализации - специальным.

 

2.  Функциональное назначение деталей приспособления

Стойка 1 предназначена для закрепления зажимных болтов и базирования всех остальных деталей в сборе. Прихват 2 служит для закрепления кондукторных втулок и установочных элементов.Опора 3 является базирующим элементом при установке детали в приспособлении. Плита 4 предназначенна для базирования деталей в сборе. Призма 5 служит для базирования обрабатываемой детали под сверление.

4.3 Процесс сборки приспособления

В плиту 2 запрессовываются постоянные втулки 11, штырь 3, срезанный  палец 8 и ориентировочный штифт 9. Далее устанавливаются сменные  втулки 6, которые закрепляются винтами 5. В пазы основания 1 устанавливаются  откидные болты 4 и запрессовываются закрепляющие их штифты 10. На базирующие элементы устанавливается деталь. Плита с деталью устанавливаемся на основание. Болты вводятся в пазы плиты и затягиваются фасонными гайками 7.

Точность приспособления обеспечивается точностью изготовления плиты, то есть точностью расположения отверстий под установочные элементы и кондукторные втулки и не зависит  от процесса сборки.

4. Работа приспособления

Как было описано выше, деталь устанавливается на базирующие элементы плиты (штырь и срезанный палец). Затем данная конструкция устанавливается  на основании и крепится к нему посредством откидных болтов. На столе  станка приспособление не крепится.

4.5 Изучение базирования заготовки

Заданная схема базирования: деталь устанавливается на призму и сверху прижимается прихватом. Призма лишает заготовку четырех степеней свободы.

 

Рис. 3 Схема базирования  детали

В качестве других схем базирования  можно предложить следующие:

• установка на поверхность плиты и два установочных пальца - цилиндрический и срезанный (рис 4 а);
• установка на две плоскости детали (нижнюю и боковую) и установочный срезанный палец (рис 4 б);
• установка на три плоскости детали - нижнюю и боковые.

 

Рис. 4 Варианты схем базирования

Таблица 1. Исходные данные

Наименование операции		Сверлильная						Задание №10
Наименование детали		Плита			Материал			Заготовка		Твердость
					Ст 45Х			круг		229 НВ
Тип производства		Средне-серийное			Охлаждение			Без охлаждения
Тип станка		Настольно-сверлильный						Модель		2М112
Приспособление		Сверлильное						Код		ХХХ
Режущий инструмент		Сверло			Материал			Размеры		Прочее
					Р6М5			3,3
Расчетные размеры		Режимы обработки						Время (мин)
Диаметр	Длина	Глубина резания	Проходы	Подача		Число оборотов	Скорость резания	Осн.	Вспом.		Установка заготовки
В	L	t	i	s		n	v	T0	Tв		Тус
3,2	12	1,6	1	0,05		1400	14,3	0,1714	0,2086		0,4203

 

Рис. 5 Чертеж детали

5. Расчет приспособления на точность

Приспособление должно обеспечить требуемое положение заготовки  относительно инструмента. Для партии заготовок по ряду причин это положение  не является идентичным, а получает рассеяние в некоторых пределах. Величина поля рассеяния положений  измерительной базы заготовки для  данного выдерживаемого размера  относительно инструмента называется погрешностью установки Е. Основное уравнение для расчета приспособления на точность

Е < Е_доп,

где Е_доп – допускаемая погрешность установки.

Расчет на точность производится в следующей последовательности:

1. Выявляются размеры, на точность которых влияет приспособление:

Å

0,2

А

- 35±0.05;

- 22+0.05.

2. Из этих размеров выбирается размер с минимальным допуском для расчета на точность: 35±0.05.
3. Составляется схема для расчета допуска на изготовление приспособления

 

4. Определяется допускаемая для данной операции погрешность установки Е_доп

S,

где – технологический допуск.

S – суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности;

 –  погрешности, возникающие из-за упругих отжатий элементов технологической системы под влиянием нестабильности сил резания;

 – погрешности, вызываемые неточной настройкой станка и инструмента:

 – погрешность, вызываемая износом инструмента;

 – погрешности, зависящие от колебаний температуры при обработке заготовки, =0.1 мм.

S=0 , т.к работа производится на сверлильном станке с использованием кондукторной втулки.

=0, т.к. упругие отжатия инструмента направлены вдоль оси сверла, находящегося во втулке.

, т.  к. сверло проходит через втулку.

, из-за легкости смены инструмента.

, т.к. требования к точности не высоки.

Е_доп=0,1 мм

5. Определяется погрешность базирования Е_б