125904 (Разработка приспособления для фрезерования и сверления отверстий в держателе манометра МПЗ-У)

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Разработка приспособления для фрезерования и сверления отверстий в держателе манометра МПЗ-У

2008

Содержание

Введение

1. Конструкторская часть

1.1 Анализ исходных данных и разработка технического задания на проектирование станочного приспособления

1.2 Разработка принципиальной расчетной схемы и компоновка приспособления

1.3 Описание конструкции и работы приспособления

1.4 Определение необходимой силы зажима

1.5 Выбор привода зажимного устройства и расчет его параметров

1.6 Разработка технических требований на изготовление и сборку приспособления

1.7 Проектирование технологии сборки

1.7.1 Анализ технологичности конструкции

1.7.2 Разработка технологической схемы сборки

1.7.3 Разработка маршрутного технологического процесса сборки и содержание операций

1.8 Расчет точности приспособления

2. Технологическая часть

2.1 Анализ чертежа детали «Держатель» и ее технологичности

2.2 Выбор исходной заготовки

2.3 Проектирование технологического маршрута «Держатель»

2.4 Расчет припусков на обработку

2.5 Размерный анализ технологического процесса

2.6 Определение режимов резания

2.7 Расчет основного времени

2.8 Определение вспомогательного , штучного и штучно-калькуляционного времени

3. Экономическая часть

3.1 Калькуляция на существующий технологический процесс

3.1.1 Расчет стоимости материала

3.1.2 Основная заработная плата производственных рабочих на изделие

3.1.3 Дополнительная заработная плата

3.1.4 Отчисления на социальные цели

3.1.5 Прямые затраты

3.1.6 Расходы на электроэнергию

3.1.7 Расходы на оснастку

3.1.8 Полная себестоимость

3.2 Калькуляция на усовершенствованный технологический процесс

3.2.1 Расчет стоимости материала

3.2.2 Основная заработная плата производственных рабочих на изделие

3.2.3 Дополнительная заработная плата

3.2.4 Отчисления на социальные цели

3.2.5 Прямые затраты

3.2.6 Расходы на электроэнергию

3.2.7 Расходы на оснастку

3.2.8 Расходы на амортизацию оборудования и приспособлений

3.2.9 Полная себестоимость

3.3 Экономическая эффективность

3.4 Сроки окупаемости приспособления

Заключение

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Производственная безопасность

4.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при изготовлении держателя манометра МПЗ-У и мероприятия по их устранению

4.1.1.1 Поражение электрическим током

4.1.1.2 СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость)

4.1.1.3 Стружка

4.1.1.4 Вращающиеся части станков

4.1.1.5 Слабое и ненадежное крепление инструмента

4.1.2 Анализ вредных факторов при изготовлении держателя манометра МПЗ-У и мероприятия по их устранению

4.1.2.1 Микроклимат

4.1.2.2 Недостаточная освещенность

4.1.2.2.1 Расчет искусственного освещения

4.1.2.3 Повышенный уровень шума

4.1.2.3.1 Расчет уровня шума

4.1.2.4 Некомфортабельные условия4.2 Пожарная и взрывная безопасность

4.3 Экологическая безопасность

4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Заключение

Список литературы

Введение

Темой данного дипломного проекта является «Разработка приспособления для фрезерования и сверления отверстий в держателе манометра МПЗ-У».

Целью конструкторской части является спроектировать приспособление для фрезерования и сверления, выполнить необходимые расчеты, оформить чертежи.

В технологической части необходимо составить технологический маршрут изготовления детали “Держатель”, составить карты наладки на операции с применением станков с ЧПУ, размерный анализ, рассчитать режимы резания и припуски на обработку, произвести анализ технологичности конструкции детали и обосновать выбор заготовки.

В разделе безопасность жизнедеятельности проведен анализ технологического процесса детали «Держатель» с точки зрения наличия или возможного появления опасных и вредных факторов, а также их воздействия на работающих. В разделе разработаны мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии, направленные на снижение или устранение опасных и вредных факторов производства, а также приведен расчет защитного заземления; разработаны мероприятия противопожарной профилактики; ГО; охраны окружающей среды.

В экономической части произведен расчет себестоимости детали типа «Держатель».

1. Конструкторская часть

1.1 Анализ исходных данных и разработка технического задания на проектирование станочного приспособления

Техническое задание на проектирование специальных средств технологического оснащения разрабатывается в соответствии с ГОСТ 15.001-73 [22, с. 175].

Техническое задание на проектирование специального приспособления приведено в таблице 1.

Таблица 1

1.2 Разработка принципиальной расчетной схемы и компоновка приспособления

Имея технические решения и исходные данные, представленные в техническом задании, приступаем к проектированию приспособления. Цель данного раздела - создать работоспособную, экономичную в изготовлении и отвечающую всем требованиям конструкцию приспособления.

Перед разработкой принципиальной схемы и перед компоновкой приспособления, необходимо определить относительно каких поверхностей заготовки будет происходить ее фиксация во время обработки на станке. Изобразим принципиальную схему зажима заготовки в приспособлении с указанием мест приложения силы зажима (рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема зажима заготовки в приспособлении с указанием мест приложения силы зажима

Компоновка (общий вид) приспособления показан на чертеже.

1.3 Описание конструкции и работы приспособления

Приспособление применяется для точной установки и надежного закрепления заготовки «держатель» при ее обработке на вертикально-фрезерном станке MCV-1250.

Компоновка приспособления приведена на формате А1.

Заготовка зажимается за боковые плоские поверхности с помощью самоцентрирующего механизма приспособления. Тем самым исключается погрешность базирования, вызванная смещением заготовки вследствие неточности изготовления. Опорной базой служит “штифт опорный”.

Зажим осуществляется вручную при помощи гаечного ключа за шестигранную поверхность ходового винта. Усилия через ходовой винт передается на зажимные губки, которые зажимают деталь.

Базовые поверхности заготовки контактируют с установочными поверхностями приспособления.

Конструкции и размеры деталей приспособления должны выбираться по ГОСТ и нормативам машиностроения.

Поверхности установочных деталей должны обладать большой износоустойчивостью. Поэтому их обычно изготавливают и сталей 15 и 20 с цементацией на глубину 0,8 - 1,2 мм и с последующей закалкой до твердости HRCЭ50…55.

1.4 Определение необходимой силы зажима

На основе принятой схемы компоновки разрабатываем принципиальную схему расчета приспособления (рис. 2), учитывающий тип, число и размеры установочных и зажимных устройств.

Самая большая нагрузка на приспособления будет идти при сверлении отверстия специальным сверлом, имеющим наружный диаметр 16,2 мм.

Рис 2. Расчет силы зажима от осевой силы

Расчет по осевой силе:

1. Глубина резания:

t= 0,5*D= 0,5*16,2 = 8,1 мм;

2. Подача по табл. 25 [30,Т.2,стр.277] : 0,1-0,38 мм/об,

S= 0.1мм/об;

3. Скорость резания определяется по формуле:

(1)

Период стойкости инструмента принимаем по табл. 30 [30,Т.2,стр.279]: Т=45мин.

Значения коэффициентов: СV = 9,8; q = 0,4; m = 0,2; y = 0,5– определены по табл. 28 [30,Т.2,стр.278].

Коэффициент KV :

KV = KМV *KlV *KИV, (2)

где KlV - коэффициент, учитывающий глубину сверления;

KМV = 0,8

По табл. 31 [30,Т.2,стр.280]: KlV = 0,75.

KV = KМV*KlV *KИV = 0,8*0,75*1 = 0,628.

Скорость резания :

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/( *D) = 1000*27,7/(3,14*16,2) = 544об/мин; (3)

5. Определяем осевую силу по формуле:

Ро = 10*Cp *Dq * Sy * Kp,

Значения коэффициентов: Сp = 68; q = 1; y = 0,7 – определены по

табл. 32 [30,Т.2,стр.281].

Осевая сила:

Ро = 10*Cp *Dq * Sy * Kp=10*68 *16,2 * 0,10,7 * 1,1 = 2416 Н; (4)

По рис 2 определяем W

(5)

1.5 Выбор привода зажимного устройства и расчет его параметров

Определение диаметра ходового винта:

, (6)

Принимаем конструктивно, с учетом возможных перегрузок d=16 мм.

Определение момента затяжки:

Нм; (7)

При зажиме ключом длиной 14 см:

,т.е 11 кг.

1.6 Разработка технических требований на изготовление и сборку приспособления

Станочное приспособление должно обеспечивать строго определенное положение обрабатываемых поверхностей, которые определяются координирующими размерами и геометрическими соотношениями – параллельностью, соосностью, перпендикулярностью и т.д. Все необходимые требования, указания предельных отклонений, формы и расположения поверхностей приведены на чертеже приспособления, в соответствии с ГОСТ 2.308-68.

1.7 Проектирование технологии сборки

1.7.1 Анализ технологичности конструкции

Сконструированное приспособление достаточно технологично. Приспособление не имеет сложных поверхностей, соответственно может быть изготовлено на простых станках (фрезерный, токарный, шлифовальный).

Оно не требует больших затрат на изготовление, но в тоже время позволяет значительно ускорить обработку отверстий в держателе.

Данное приспособление целесообразно применять в любом типе производства.

1.7.2 Разработка технологической схемы сборки

Последовательность общей сборки изделия в основном определяется его конструктивными особенностями и принятыми методами достижения требуемой точности, а по этому не может быть произвольной. На этом этапе важно уметь правильно выделить в изделии сборочные единицы соответствующего порядка, которые характеризуются независимостью и законченностью сборки, а при транспортировании по рабочим местам сборки на распадаются на отдельные детали [24, с. 60]. Технологическая схема сборки приспособления приведена на формате А1.

1.7.3 Разработка маршрутного технологического процесса сборки и содержание операций

На основании рекомендаций [24,стр.32] составим технологическую карту сборки приспособления, маршрут технологического процесса сборки приведен в таблице2.

Таблица 2

Задачей данной работы являлась разработка и конструкторская проработка приспособления. Закрепили навыки нахождения конструктивных решений на поставленные задачи. Была проделана следующая работа: разработано техническое задание на проектирование специального станочного приспособления (таблица 2); разработана принципиальная схема и компоновка приспособления; расчет исполнительных размеров элементов приспособления; составлена расчетная схема и определена сила зажима; расчет точности приспособления.

С учетом того, что приспособление устанавливается на вертикально-фрезерный станок MCV-720, конструктивно проработали компоновку приспособления. Зажим осуществляем вручную ключом.

1.8 Расчет точности приспособления

Методика расчета точности приспособления взята из [25, с.113].