Балка нижняя наружная (стр. 6 из 6)

L - длина обработки, состоящая из длины обрабатываемой поверхности и перебегов инструмента в начале и конце обработки;

S – подача, мм/мин;

n – число оборотов, об/мин;

i– число проходов;

Переход:

Т0= 0,36 мин. на 4 поверхности.

2) Определяем вспомогательное время:

Тв= Тупр+ Туст+ Тизм= 1,5+2,3+0,8= 4,6 мин

Тупр - вспомогательное время на управление станком = 1,5 мин

Туст – время на установку и снятие детали 2,3 мин

Тизм – время на контрольные измерения 0,8 мин

3) Время на отдых и личные надобности 4,1% от суммы вспомогательного и основного времени.

Тотд = (0,36+4,6) 0,041= 0,2 мин

4) Подготовительно-заключительное время состоит из затрат времени на наладку станка, приспособления и инструмента, а так же получение инструмента и приспособления до начала работ и сдача после.

Тпз= 15 мин

5) Штучное время – норма времени необходимая для обработки одной детали складывается

Тшт= То+Тв+Тотд= 0,36+4,6+0,2= 5,16 мин

6) Штучно-калькуляционное время

Тштк=Тпз/n + Тшт= 15/800 +5,16 = 5,185 мин

n – количество деталей в партии (шт) = 800.

3. Конструкторская часть

3.1. Конструкция приспособления

Технологическая оснастка имеет большое значение в производственном процессе. Она обеспечивает заданную точность и качество изготавливаемых деталей, позволяет повысить производительность и эффективность труда.

Приспособлением называют дополнительные устройства для базирования и закрепления обрабатываемой детали.

Проектируемое приспособление является специальным фрезерным приспособлением с гидравлическим приводом и предназначено для пяти координатной обработки детали “Балка верхняя” на станке DMU125P.

Ложемент имеет 2 базовых отверстия, в которые запрессовываются базовые пальцы: цилиндрический ø12Н9 и срезанный ø20Н9. Установку детали по технологической базе, предварительно обработанной на универсальном станке, производят на эти установочные пальцы.

При обработке деталь закрепляется за счет гидроцилиндров толкающего типа. В толкающем гидроцилиндре в нижнюю полость через шланг высокого давления подается масло, шток с пальцем смещается вверх, один конец прихвата смещается также вверх, а с другого края прихват при помощи шпильки с шайбой сферической прижимает деталь к ложементу.

Для ориентации приспособления на столе станка в плите запрессованы два пальца: один ø50g6 входит в центральную втулку стола, второй ø18g6-в центральный паз стола.

Данное приспособление предназначено для программной обработки наружного и внутреннего контура, карманов и ребер детали.

Также приспособление имеет 4 рым-болта для транспортирования.

Данное приспособление, благодаря быстродействующим зажимам позволяет снизить время на установку и снятие детали.

3.2. Расчет приспособления

3.2.1. Расчет силы зажима

Если расчет вести обычным способом при большом количестве работающих прихватов, получится статически неопределимая система. Поэтому расчет ведется по типу расчета заклепочных соединений.

Составляется уравнение сил, на схеме нагрузок:

(Pz+Poc·f) ·Кз=с1·F1+c2·F2

Тогда из уравнения определяется сила зажима заготовки W:

Pz – максимальная сила резания, согласно расчетам 2378 Н;

ω - угол подъема винтовой канавки концевой фрезы – ω=20°;

f - коэффициент трения на стыке между ложементом и заготовкой, f=0,15;

- коэффициент запаса, учитывает степень затупления, колебание припуска при обработке за счет износа штампа, твердость и вязкость материала детали; =2,5;

с1 и c2 – коэффициенты, которые учитывают нагружение прихватов;

с1 – всегда равен 1;

с2 =1/2.

Последующие коэффициенты определяются по формуле:

к – порядковый номер работающего прихвата;

n – общее количество работающих прихватов в установе.

3.2.2. Определение размеров элементов зажима заготовки

Определение диаметра резьбы шпильки прихвата. Исходя из прочности материала шпильки и при одинаковой длине плеч прихвата b диаметр резьбы шпильки определяется по формуле:

W – сила зажима – 1609,5 кг

- допускаемое напряжение на растяжение для шпилек из стали 45 - 1700 кг/см2, из стали 40Х - 2500 кг/см2

Принимается шпилька с резьбой М20.

Определение размеров прихвата.

Ширина прихвата B принимается (3…3,5) dшп

B=3,1·dшп=3,1·20=62 мм

Высота прихвата h принимается (1,1…1,3) dшп

h=1,2·dшп=1,2·20=24 мм

Длина прихвата L принимается (6…10) dшп

L=7·dшп=8·20=160 мм

Ширина паза b= dшп=20 мм

Длина паза зависит от величины смещения прихватов при выполнении установа.

l= dшп+c=20+43=63 мм

с – максимальная величина смещения прихватов с=Dмакс+к+1=32+10+1=43 мм

Dмакс – максимальный диаметр фрезы – 40 мм

к – максимальная длина контакта прихвата с заготовкой – 10 мм Размер l1 определяется при выполнении компоновки, он должен быть ≥ 6 мм.

По ГОСТ 12937-67 принимаются плоские передвижные прихваты.

3.2.3. Выбор гидроцилиндров

Гидроцилиндры по сравнению с пневмоцилиндрами имеют следующие преимущества: развивают большую силу зажима при минимальных диаметральных размерах; высокая стабильность силы зажима, что даёт возможность исключить погрешность закрепления; высокое быстродействие.

Для данной схемы закрепления заготовки принимаются толкающие гидроцилиндры двухстороннего действия.

Определяем диаметр цилиндра по формуле:

D – диаметр цилиндра - см

W – сила зажима – 1609,5 кг

p – давление в цилиндре 100 кг/см2

η – КПД - 0,85.

По нормали МН 2251-61 принимается гидроцилиндр ближайшего большего значения с D = 50 мм, с длиной хода штока 15 мм. Нормаль предусматривает ряд диаметров: 40,50,60,80,100 мм с минимальной длиной 70 мм. В штоке имеется резьбовое отверстие М12 для установки шпильки с минимальным выступанием 10 мм, в крышке имеется резьбовое отверстие – М16 для крепления цилиндра. Рабочее давление P = 10МПа (100кг/см2).

3.2.4. Расчет на прочность “слабых” звеньев конструкции

Слабым звеном конструкции является прихват, ослабленный пазом при работе на изгиб.

Напряжение при одинаковой длине плеч прихвата определяется по формуле:

W – сила зажима – 1609,5 кг

l – длина плеча – см

W’ – момент сопротивления сечения прихвата – см3

- допускаемое напряжение на изгиб: для стали 45 – 2000 кг/см2, для стали 40Х – 3000 кг/см2.

L – длина прихвата 160 мм

dшп – диаметр шпильки в штоке цилиндра – 16 мм

к – максимальная длина контакта прихвата с заготовкой – 6 мм (в установах А и Б)

е – величина отступа шпильки цилиндра от торца прихвата – 2 мм

B – ширина прихвата 6,2 см

b – ширина паза 2 см

h – толщина прихвата 2,4 см

Расчет удовлетворяет прочности прихвата.

3.2.5. Определение погрешности базирования

Погрешность базирования при установке заготовки на цилиндрический и срезанный палец определяется по формуле:

Изготовление деталей или изделий партиями – характерная особенность серийного типа производства.

- минимальный диаметральный зазор между пальцем ø20f7 и отверстием ø20H9 - 0,02мм

- допуск на изготовление пальца ø20f7 - 0,021 мм

- допуск на изготовление отверстия ø20H9 - 0,052 мм

- наибольшее расстояние от центра срезанного пальца до обрабатываемого контура детали 149 мм

L - расстояние между пальцами 457 мм

=0,15 мм

Что соответствует требуемой точности обработки детали с учетом других погрешностей обработки.

4. Литература

1. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». –М.: Машиностроение, 1985г.

2. Данилевский В.В. Технология машиностроения. –М.: Высшая школа, 1984г.

3. Обработка металлов резанием: Справочник технолога под ред. Панова А.А. –М.: Машиностроение, 1988г.

4. Силантьева Н.А. Малиновский В.Р. Техническое нормирование труда в машиностроении. –М.: Машиностроение, 1990г.

5. Справочник «Приспособления для металлорежущих станков» под ред. Горошкина А.К. –М.: Машиностроение, 1965г.

6. Справочник технолога-машиностроителя под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. Т.1,2. –М.: Машиностроение, 1986г.

7. Справочник металлиста под ред. Малова А.Н. Т.1-5. –М.: МАШГИЗ, 1960г.

8. Каталоги инструмента фирмы «САНДВИК Коромант»