Разработка технологического процесса обработки детали (стр. 6 из 6)
Эг = (1645 – 411) × 4500 = 5553000 руб.Для операции 085:
Эг = (1193 – 729) × 4500 = 2088000 руб
Сумарный годовой экономический эффект составит:
Эгсум=5553000+2088000=7641000 руб
2 КОНСТРУКТОРский раздел
2.1 Приспособление с пневмозажимом
2.1.1 Описание, принцип дей
На рис. 1.3 показано приспособление с встроенным поршневым пневмоприводом двустороннего действия. В отверстии неподвижного основания 1 тисков встроен пневмоцилиндр 2 с которым винтами соединен полый поворотный корпус 3. К корпусу прикреплен распределительный кран 4 с рукояткой для переключения золотника при поочередном впуске сжатого воздуха в верхнюю или нижнюю полость пневмоцилиндра 2 и выпуска воздуха в атмосферу. На верхней части поворотного корпуса 3 закреплена стальная плита 5. На плите имеются Т-образные пазы под головки болтов для крепления к поверхности специальных сменных наладок. На. верхней части плиты 5 закреплена регулируемая призматическая губка 7, которую в зависимости от размеров обрабатываемых деталей можно перемещать винтом или переставлять в пазах плиты.
Рис. 1.3 Универсальные поворотные тиски со встроенным поршневым пневмоприводом
Сжатый воздух поступает в верхнюю полость пневмоцилиндра 2 и перемещает поршень 9 со штоком 10 вниз. При этом длинное плечо рычага 8, находящееся в пазу штока 10, опускается, а короткое плечо перемещает подвижную губку вправо, и деталь зажимается призматическими губками 6 и 7. Во время поворота рукоятки золотник крана 4 пропускает сжатый воздух в нижнюю полость пневмоцилиндра 2. Сжатый воздух, нажимая на поршень 9, перемещает его со штоком 10 вверх. При этом длинное плечо рычага 8 поднимается вверх, а короткое плечо отводит губку 1 влево и деталь разжимается.Сила зажима детали в тисках такой конструкции 39 200 Н при давлении сжатого воздуха в пневмоцилиндре 0,39 МПа. Верхняя часть тисков поворачивается на основании в горизонтальной плоскости на 360°.
2.1.2 Расчет усилия зажима
Величина сил зажима рассчитывается исходя из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и при исключении возможности сдвига в процессе обработки. В общем это можно представить в виде формулы:
W = k * f * Pрез, (2.1)
где k – коэффициент запаса;
f – коэффициент трения в местах контакта детали и приспособления;
Ррез – усилие резания.
Коэффициент запаса k рассчитывается применительно к конкретным условиям обработки по формуле:
(2.2)где К0 = 1.5 - гарантированный коэффициент запаса для всех случаев;
К1 = 1.2 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности для черновой заготовки;
К2= 1.2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента;
К3 = 1.2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, при точении;
К4 = 1.3 - коэффициент учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления;
К5 = 1,2 - коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов;
К6 = 1.1 - коэффициент, учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь.
К = 1.5 · 1.2 · 1.2 · 1.2 ·1.3 · 1.2 · 1.1 = 4.8. принимаем 5
Необходимая сила зажима W может быть определена по следующей формуле:
(2.3)где f1 - коэффициент трения с установочными элементами;
fпр – приведенный коэффициент трения;
R – радиус детали в месте зажима.
fпр = f2 · sina (2.4)где f2 – коэффициент трения с зажимными элементами.
f1 = f пр
fпр = 0.2 · sin 45 = 0.17
Рассчитаем необходимый диаметр пневмоцилиндра:
Площадь поршня см2:
отсюда выражаем диаметр поршня:
(2.5)Площадь поршня находим выражая из формулы развиваемого усилия пневмоцилиндра:
(2.6)
(2.7)где Q – сила необходимая для зажима заготовки; Q = W = 10124 Н
r - давление воздуха в пневмосистеме; r = 0.5 МПа [11, с.317]
h - механический КПД пневмоцилиндра; h = 0.85 [11, с.317]
По принимаем диаметр поршня D = 186 мм.
2.1.3 Расчёт на точность станочного приспособления
При расчёте приспособлений на точность суммарная погрешность åe при обработке детали не должна превышать величину допуска Т размера åe < Т.
Суммарная погрешность åe зависит от ряда факторов и в общем случае может быть представлена выражением:
å e = eус+ eобр+ eпр ,
где eус – погрешность установки детали в приспособлении; eобр – погрешность обработки детали; eпр – расчётная погрешность приспособления.
Погрешность установки представляет собой отклонения фактического положения закрепления детали в приспособлении от требуемого теоретического.
Погрешность установки включает погрешности базирования eб, закрепления eз и погрешность положения детали в приспособлении eп :
eус = eб + eз + eп .
Погрешность положения eп детали в приспособлении состоит из погрешностей: изготовления приспособления по выбранному параметру e’пр, установки приспособления на станке eу и положения детали из-за износа элементов приспособления eи:
eп = e’пр + eу + eи.
В результате для расчёта точности приспособления воспользуемся упрощённой формулой:
eпр
,где Т – допуск выполняемого размера(Т=0,2мм); eб ,eз ,eу, eпи, k – соответственно погрешности: базирования, закрепления, установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов приспособления и от перекоса инструмента; w- экономическая точность обработки, Кт=1...1,2 – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения; kТ1 = 0,8...0,85 – коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках; kТ2 – коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления.
Расчётная формула погрешности базирования по трем плоскостям:
,где ТD, Тd – допуски на диаметры.
eб=0мм.
Так как в данном случае нет отклонения фактически достигнутого положения заготовки от требуемого.
Допустимая погрешность приспособления равна:
eпр £ 0,2 – 1,1*
2.2 Контрольное приспособление
2.2.1 Описание, принцип работы контрольного приспособления
Рисунок 2.6 – Контрольное приспособление Данное контрольное приспособление служит для контроля радиального и торцевого биения цилиндрической детали. На основании 1 установлен штатив, состоящий из оправок 2, 5 и кронштейна 4. На оправке 5 ,закреплен индикатор часового типа 3, чувствительный элемент которого касается измеряемой поверхности детали. Деталь в свою очередь установлена в центрах станка. С помощью винтов 6 и 7 можно отрегулировать положение в пространстве индикатора 3 относительно детали. 2.2.2 Расчёт на точность контрольного приспособленияРасчёт приспособления на точность производим по формуле [3, стр 389]:
eпр 
, где d – допуск выполняемого размера(Т=0,02мм); eб ,eз ,eу, , k – соответственно погрешности: базирования, закрепления, установки приспособления, положения детали из-за износа установочных элементов приспособления; w- экономическая точность обработки, Кт=1...1,2 – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения; kТ1 = 0,8...0,85 – коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных контрольных приспособлениях; kТ2 – коэффициент, учитывающий долю погрешности измерений в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления.Подставляя числовые значения получим:
eпр £ 0,02 – 1,1·
0,019 мм.Таким образом точность изготовления приспособления для контроля биения должна быть eпр £ 0,019 мм.