Разработка группового техпроцесса изготовления кулачков (стр. 11 из 20)
ммИсходя из стандартных диаметров поршней пневмоцилиндров, принимаем ДП = 125 мм.
Вывод: при расчёте зажимного механизма и силового привода было определено усилие W = 7378 Н, создаваемое пневматическим силовым приводом с диаметром поршня ДП = 125 мм, усилие зажима Q = 3689 H.
9.5 Описание приспособления
Приспособление предназначено для базирования и закрепления заготовки кулачка при ее обработке на горизонтально-фрезерном станке 6Р80Г.
Тиски состоят из корпуса 4 с встроенным пневмоцилиндром 3, штока 1, передающего усилие зажима через качающийся рычаг 2 подвижной губке 5, расположенной на базовой поверхности корпуса тисков, в Т-образных пазах которой установлена неподвижная губка 6 и базовый угольник 7. Тиски устанавливаются на основании 8, которое крепиться болтами к столу станка.
Приспособление работает следующим образом: заготовку устанавливают на базовый угольник 7, совмещая со всеми опорами 17. После этого шток пневмоцилиндра 1 двигает качающийся рычаг 2 вниз, который в свою очередь двигает подвижную губку 5, поджимающую заготовку к опорам 17. Процесс закрепления окончен. После обработки шток 1 пневмоцилиндра двустороннего действия двигает качающийся рычаг 2 вверх. Процесс раскрепления аналогичен процессу закрепления. Как только подвижная губка 5 отойдет от поверхности обработанной детали, она снимается с базового угольника 7. Система принимает исходное положение.
10. Выбор и проектирование режущего инструмента
В качестве объекта проектирования примем торцовую фрезу со вставными ножами, в основу конструкции которой положим результаты проведенных в предыдущих разделах патентных исследований.
Определим исходные данные для проектирования:
обрабатываемый материал: сталь 19 ХГН;
ширина фрезерования: В = 33;
модель станка: 6Р80Г.
10.1 Выбор типа конструкции инструмента
Согласно рекомендациям [20], а также результатам патентных исследований, при черновом фрезеровании стали 19ХГН выбираем сборную насадную торцовую фрезу со вставными ножами.
10.2 Выбор материала режущей части
При выборе материала режущей части будем руководствоваться рекомендациями, представленными в [20].
Для чернового фрезерования стали, в качестве режущей части вставных ножей, выбираем твердый сплав Т15К6.
10.3 Выбор геометрических параметров режущей части
Проведем расчет и выбор и расчет параметров режущей части согласно рекомендациям [20]:
задний угол в плане: a = 11°;
передний угол: g = 8°;
главный угол в плане: j = 60°;
вспомогательный угол в плане: j1 = 10°;
угол наклона режущей кромки: l = 6°;
Нормальный задний угол фрезы aN в сечении, перпендикулярном главной режущей кромке равен:
, (10.1)где a - задний угол в плане;
j - главный угол в плане;
l - угол наклона режущей кромки.
Подставив известные значения в формулу (10.1) получим:
.Таким образом, нормальный задний угол фрезы:
aN=10°.
Диаметр фрезы определим по формуле:
, (10.2)где B- ширина фрезерования, мм;
t = 4 - максимальные глубина фрезерования, мм;
Sz= 0,09 - подача (определено ранее), мм/зуб;
l- расстояние между опорами оправки или вылет фрезы относительно шпинделя, принимаем l=250 мм;
ymax= 0,4 - максимально допустимый прогиб оправки, мм.
Подставив известные значения, получим:
мм.Выбираем стандартное ближайшее значение по ГОСТ 29116-91:
D= 50 мм.
Найдем диаметр посадочного отверстия:
d = 0,44. D, (10.3)
d = 0,44.50 = 22 мм
Округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 9472-90:
d = 22Н7.
Согласно ГОСТу 1092-80 число зубьев для торцовых фрез со вставными ножами диаметром D = 50 мм: z = 5.
10.4. Расчет параметров установки режущего элемента в корпусе инструмента
Для инструмента с механическим креплением вставных ножей задача расчета сводится к определению угла наклона w и смещения паза Е под нож относительно диаметральной плоскости. Для определения этих параметров воспользуемся данными, приведенными в [20].
Угол наклона пазов найдем из формулы:
, (10.4)где g1 - значение поперечного переднего угла;
g1 - значение продольного переднего угла.
Для торцовых фрез, оснащенных ножами с припаянными пластинами из твердого сплава:
, (10.5)tg g1 = tg 8° sin 60° + tg 6° cos 60° = 0,17.
, (10.6)tg g2 = tg 8° cos 60° - tg 6° sin 60° = - 0,02.
Таким образом, поперечный и продольный передние углы равны:
g1 = 10°;
g2 = - 2°.
Угол наклона пазов:
tgw = tg - 2°. cos 10° = - 0,03;
w = - 2°.
Смещение паза относительно диаметральной плоскости:
Е = 0,5. D. sing1 + L. tgw, (10.7)
где L = 20 - длина ножа, мм;
Е = 0,5.50. sin 10°+ 20. tg - 2° = 3,6 мм.
Остальные элементы конструкции фрезы выбираем по ГОСТ 26596-91 или назначаем из конструктивных соображений.
Допуски на все элементы торцовой фрезы и технические требования к её изготовлению определяем по ГОСТ 26596-91.
По ГОСТ 5808-77 радиальное биение между соседними зубьями не более 0,08 мм. Торцовое биение зубьев не более 0,05.
Чертеж торцовой насадной фрезы со вставными ножами представлен в графической части.
11. Расчет и проектирование участка механической обработки детали
11.1 Расчет необходимого количества оборудования
Деталь - кулачок к патрону является одной из основных деталей кулачкового патрона и служит для базирования и закрепления тел вращения по своим рабочим поверхностям. Работает при постоянных вибрациях системы. Кулачок изготовлен из стали 19ХГН ГОСТ 4543-71. Относится к типу деталей "Кулачки", для обработки которых разработан групповой ТП. Общий объем выпуска этих деталей составляет 5000 дет/год при двухсменном режиме работы. Среднесерийное производство. Чертежи деталей представлены в графической части.
В таблице 11.1 представлено штучное время по операциям ТП.
Таблица 11.1. Определение штучного времени
| № операции | Наименование операции | Наименование оборудования | Время, мин |
| Тшт. | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 10 | Фрезерная | Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г | 5,87 |
| 20 | Фрезерная | Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г | 2,08 |
| 30 | Фрезерная | Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г | 7 |
| 40 | Фрезерная | Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г | 3,06 |
| 50 | Фрезерная | Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г | 2,22 |
| 60 | Фрезерная | Горизонтально-фрезерный станок 6Р80Г | 1,53 |
| 70 | Сверлильная | Вертикально-сверлильный станок 2Н135 | 2,51 |
| 90 | Шлифовальная | Плоскошлифовальный | 1,15 |
| Тшт. | |||
| станок 3Г71М | |||
| 100 | Шлифовальная | Плоскошлифовальный станок 3Г71М | 0,78 |
| 110 | Шлифовальная | Плоскошлифовальный станок 3Г71М | 0,78 |
| 120 | Шлифовальная | Плоскошлифовальный станок 3Г71М | 0,45 |
| 130 | Шлифовальная | Плоскошлифовальный станок 3Г71М | 0,45 |
При определении количества оборудования необходимо определить действительный фонд времени оборудования Fд. о. и соответствующий ему такт производства t.
Действительный фонд времени работы оборудования, принимаемый при расчетах для соответствующего режима работы определим по формуле:
, час (11.1)где Вр - коэффициент потерь времени на ремонт оборудования, Вр=7%;
Фн - номинальный фонд времени работы оборудования, определяемый по формуле:
, час. (11.2)где Дк - число календарных дней в году, Дк = 365;
Пр - число праздничных дней в году, Пр = 7;
Вс - число воскресных дней в году, Вс= 53;
Сб- число субботних дней в году, Сб = 52;
Тсм - длительность рабочей смены, Тсм = 8 ч;
Дпр - количество предпраздничных дней, Дпр = 6;
Тпр - время, на которое сокращается предпраздничный день, Тпр = 1ч;
С - количество смен в сутки, С = 2.
Найдем номинальный фонд времени работы оборудования:
Фн = [ (365 - 7 - 53 - 26) · 8 - 6 ∙ 1] ∙ 2 = 4452 ч.
Найдем действительный фонд времени работы оборудования:
Фд = 4452. (1 - 0,07) = 4140 ч.
Годовая программа запуска изделий определяется по формуле:
, шт. (11.3)где Пг - годовая программа выпуска, Пг = 5000 шт.;
Зч - процент деталей, уходящих в запчасти, Зч = 15%;
Бр - процент потерь деталей в брак, Бр = 2%. Таким образом:
Пг. зап=5000. (1 + 0,15). (1+0,02) =5865дет.
Такт выпуска изделий найдем по формуле:
, мин. (11.4)где Фд - действительный фонд времени работы оборудования;
Пг. зап. - годовая программа запуска изделий. Таким образом:
Для расчета количества станков, требуемых для выполнения операций Sрасч, необходимо определить станкоемкости этих операций: