Проект участка механической обработки детали "Стакан" (стр. 9 из 15)
 | (67) |
 |
Определяем штучно-калькуляционное время по формуле:
 | (68) |
 |
Оперативное время рассчитаем по формуле [1]:
 | (69) |
 |
Таблица 13 – Нормы времени, мин
| Наименование операции | ТО, | ТВСП | ТОП | ТШТ | ТШ.К |
| 005 Токарная с ЧПУ | 8,14 | 0,7 | 4,2 | 8,9 | 9 |
| 030 Токарная с ЧПУ | 3,34 | 1,1 | 2,8 | 4,946 | 4,96 |
| 040 Токарная с ЧПУ | 2,53 | 0,4 | 0,7 | 3,025 | 3,042 |
| 045 Токарная | 0,64 | 2,538 | 1,04 | 3,432 | 3,455 |
| 050 Сверлильная | 2,4 | 0,84 | 1,6 | 3,6 | 3,617 |
| 055 Сверлильная | 0,68 | 0,7 | 1,38 | 1,5 | 1,52 |
| 083 Токарная | 0,5 | 0,09 | 0,9 | 0,88 | 0,9 |
| 085 Токарная | 0,28 | 1,072 | 7,4 | 1,557 | 1,573 |
| 090 Токарная | 0,57 | 2,129 | 1,8 | 8 | 8,02 |
| Продолжение таблицы 13 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 120 Шлифовальная | 2,11 | 1,11 | 2,5 | 3,533 | 3,549 |
| 125 Шлифовальная | 1,2 | 0,721 | 1,3 | 2,137 | 2,157 |
| 130 Шлифовальная | 6,6 | 0,66 | 0,55 | 7 | 7,587 |
Вывод: в данном разделе определен способ получения заготовки (прокат шестигранного сечения) и его экономическое обоснование, разработаны операции технологического процесса изготовления детали с указанием режимов резания и технических норм времени, произведен расчет припусков межоперационных размеров, сконструирована заготовка.
3. Расчетно-конструкторская часть
3.1 Выбор, расчет и конструирование специального станочного приспособления
3.1.1 Описание работы приспособления
Специальное сверлильное приспособление предназначено для устойчивого закрепления детали при обработке двух отверстий детали на вертикально – сверлильном станке.
Применение данного приспособления обеспечит точную и быструю установку обрабатываемой детали в данном приспособление.
При установке и снятие детали рабочему не требуется совершать трудоемких действий, что уменьшает время на установку и снятие детали.
По числу устанавливаемых заготовок оно является одноместным.
1 – плита, 2 – корпус, 3 – эксцентрик, 4 – втулка, 5 – оправка, 6 – пята,
7 – винт, 8-планка, 9 – калибр, 12 – болт, 13,14 – гайка, 15 – шайба,
16, 25 – рукоятка, 18,19,20 – штифты, 21 – втулка, 22 – винт, 24 – планка
Рисунок 6 – Эскиз сверлильного приспособления
Принцип действия и составные элементы специального сверлильного приспособления состоит в следующем:
1. Устанавливается обрабатываемая деталь на оправку (5) и с низу поджимается пятой (6). При установке детали на оправку производится сверление двух отверстий диаметром 2,4 мм.
2. Оправка крепится к корпусу (2), с помощью шайбы (15) и затягивается гайкой (14).
3. К корпусу (2) с помощью гайки (13) крепится эксцентрик (3) к которому с помощью штифта (19) устанавливается рукоятка (16), которая нужна для поворота приспособления.
4. Далее специальное приспособление устанавливают на стол вертикально – сверлильного станка.
Использование приспособлений способствует повышению производительности и точности обработки, облегчению условий труда, сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих; строгой регламентации длительности выполняемых операций; расширению технологических возможностей оборудования; повышению безопасности работы и снижению аварийности, за счет снижения трудоёмкости и себестоимости обработки деталей.
3.1.2 Расчет погрешности базирования
Погрешность базирования εб – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от требуемого. Она определяется, как предельное поле рассеяния расстояний между технологической и измерительной базами в направлении выдерживаемого размера. Приближенно εб можно оценить разностью между наибольшим и наименьшим значениями указанного расстояния. Величина εб зависит от принятой схемы базирования и точности выполнения баз заготовок (включая отклонения размера, формы и взаимного расположения баз).
Погрешность базирования εб может быть 0, если совмещены технологическая и измерительная базы, к чему необходимо стремиться при проектировании станочного приспособления. В данном случае конструкторский размер не соответствует технологическому размеру базы.
Так как размер посадочной базы по кондуктору DК = ø25,92 +0,027 а размер отверстия по которому устанавливается деталь DД = ø25,9-0,1, то погрешность базирования может достигать:
 , | (70) |
где Smin – зазор минимальный, мм
 , |
 |
3.1.3 Расчет сил зажима детали
Определение усилий зажима, необходимых для надежного удержания обрабатываемых деталей, является основой для установления расчетно-конструктивных параметров силовых цилиндров, приводов и зажимных устройств приспособлений.
Расчет необходимых зажимных сил выполняем в следующем порядке:
1. Выбираем оптимальную схему базирования и закрепления детали.
Рисунок 7 – Схема базирования детали в станочном приспособлении и действия сил
2. На составленной схеме изображаются стрелками все приложенные к детали силы: стремящиеся сдвинуть или повернуть деталь в приспособлении (силы резания и их моменты) и удерживающие ее (зажимные силы, силы трения). В нашем случаи объемные силы не учитываются.
3. Вводится коэффициент надежности закрепления k, учитывающий возможное увеличение силы резания в процессе обработки. Величина коэффициента запаса (надежности) k устанавливается дифференцированно с учетом конкретных условий обработки и закрепления детали. Определяется он по формуле:
 , | (71) |
где k0 – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления. Для всех случаев рекомендуется принимать k0 =1,5;
k1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках. При черновой обработке k1 = 1,2;
k2 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента, k2 = 1 – 1,8;
k3 – коэффициент, учитывающий условия обработки при прерывистом резании, k3 = 1,2;
k4 – коэффициент, характеризующий погрешность зажимного устройства. Для ручных зажимов k4 = 1;
k5 – коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах. При удобном их расположении k5 =1;
k6 – коэффициент, учитывающий только наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах; при установке на плоские опоры k6 = 1,
 |
4. Устанавливаются усилия зажима. Величина зажимного усилия определяется на основе решения задачи статики на равновесие детали под действием всех приложенных к ней сил и моментов.
В общем случае должно соблюдаться выражение:
 , | (72) |
Силу резания находим по нормативам по режимам резания (см. 2.5)
Nрез = 0,051767 кВт;
Pz = 126,73 Н;
Ро = 117,083 Н
Условие прочности болта:
 , |
[σp] = 315 МПа
Для обеспечения надежного зажима должно выполняться условие:
 | (73) |
В нашем случае условие выполняется.
3.1.4 Прочностной расчет ответственных деталей приспособления
Для расчета прочности наиболее ответственных и нагруженных деталей приспособления выбираем болт М10. Резьбовые соединения работают с предварительной затяжкой. В результате затяжки в поперечном сечении резьбового винта возникает продольная сила и крутящий момент. Таким образом, стержень шпильки испытывает растяжение и кручение, а резьба – срез и смятие.