125306 (Проектування технологічного оснащення для оброблення деталі "Кронштейн 6464.4700.015")

Національний університет “Львівська політехніка”

Кафедра технології машинобудування

Курсовий проект

На тему:

Проектування технологічного оснащення для оброблення деталі “Кронштейн 6464.4700.015”

Розробив:----------

Перевірив:---------

Львів 2009

Зміст

Вступ

Розділ 1

1.1. Розроблення технологічного спорядження для оброблення поверхні 3 в розмір 15h14_-0,43 мм (згідно креслення деталі - “Кронштейн 6464.4700.015”)

1.2. Аналіз вихідних даних для проектування верстатного пристрою

1.3. Службове призначення верстатного пристрою

1.4 Розрахунок сумарної похибки, вибір раціональної схеми встановлення і установних елементів пристрою

1.5. Структурний аналіз і синтез компоновок пристрою, вибір оптимальної компоновки пристрою та принципу дії

1.6. Остаточний розрахунок пристрою на точність

1.7. Розрахунок сили затиску, параметрів приводу

1.8. Спеціальні види розрахунків

1.9. Економічне обґрунтування ефективності використання пристрою

1.10 Опис конструкції та роботи пристрою

Розділ 2.

2.1.Розроблення пристрою для контролю перпендикулярності поверхні 3 відносно отвору 6 (база Б) (згідно креслення деталі - “Кронштейн 6464.4700.015”)

2.1.1 Аналіз конструкцій контрольного пристрою та вибір раціоанльної

2.1.2. Розрахунок контрольного пристрою з гідро-пластмасою

2.2. Розрахунок контрольного пристрою на точність

2.3. Опис конструкції та роботи контрольного пристрою

2.4. Розроблення транспортного засобу для транспортування оброблюваних деталей на дільниці механічного оброблення

2.5 Добір і проектування допоміжних інструментів

Література

Вступ

На сьогоднішній день машинобудування належить до найпотужніших галузей народного господарства, забезпечує високу якість і точність виробів взагалі та оброблюваних поверхонь деталей машин зокрема. Його ефективність досягається збільшенням питомої ваги автоматизованого устаткування, роботизованих систем, споряджених мікропроцесорною чи обчислювальною технікою, гнучких автоматизованих комплексів і гнучких виробничих систем.

Ефективне використання зазначеного устаткування неможливе без створення сучасного інструментального спорядження підвищеної надійності, яке би забезпечувало економічне використання дорогої прогресивної техніки. Ця обставина зумовлює підвищені вимоги до металорізальних інструментів, їх якості, ефективності. Тому майбутні фахівці в галузі металооброблювання повинні вміти проектувати різні види інструментів а також вдосконалювати їх для верстатів-автоматів, автоматичних ліній, верстатів з ЧПК, швидко переналагоджувальних технологічних систем з урахуванням вимог до оброблюваних деталей, особливостей устаткування.

1.

1.1 Розроблення технологічного спорядження для оброблення поверхні 3 в розмір 15h14_-0,43 мм (згідно креслення деталі - “Кронштейн 6464.4700.015”)

Відправні лані для дипломного проекту:

Креслення деталі - “Кронштейн 6464.4700.015”.

Річна програма випуску виробів – N=5000 штук.

Режим роботи – двозмінний.

1.2 Аналіз вихідних даних для проектування верстатного пристрою

Вихідними даними для проектування пристрою є:

Креслення деталі із зазначенням усіх технічних вимог згідно ЄСКД.

Тип та організаційна форма виробництва виробів.

Технологічна операція, для якої розробляється технологічне спорядження, із схемою базування на ній заданої деталі.

Модель обладнання та його технічний стан.

Режими різання на даній технологічній операції.

аналізуємо вихідні дані для проектування пристрою.

1) Креслення деталі – кронштейна видано керівником контрольної роботи.

2) Оскільки у завданні на контрольну роботу тип виробництва та його організаційна форма не зазначені, приймаємо серійний тип виробництва та групову форму його організації.

Річну програму випуску виробів визначаємо за масою вихідної заготовки.

Масу заготовки визначаємо, припустивши, що 12 % матеріалу іде в стружку:

(1.2.1)

де , - відповідно маса деталі та заготовки, кг.

кг.

Для кг < 10 кг в умовах серійного виробництва річна програма випуску коливається в межах N=3000-35000 штук - табл. А1, стор. 37, [7]. Оскільки наше виробництво близьке до дрібносерійного приймаємо річну програму випуску виробів N=5000 штук.

Для заданого типу виробництва, окрім пристроїв механічної дії – гвинтових, ексцентрикових для значної програми випуску виробів можуть використовуватися пристрої з автоматизованим затиском – пневматичним (гідравлічним), що реалізуються за допомогою пнвмокамери чи пневмо (гідро-) циліндра.

3) Для проектування верстатного пристрою необхідно розробити технологічний маршрут механічного оброблення кронштейна.

Технологічний маршрут механічного оброблення деталі - “Кронштейн 6464.4700.015”

005 Вертикально-фрезерна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Фрезерувати поверхню 1 однократно напрохід.

Фрезерувати поверхню 2 начорно напрохід.

Фрезерувати поверхню 2 начисто напрохід

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

010 Вертикально--фрезерна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Фрезерувати поверхню 8 однократно.

Перевстановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Фрезерувати поверхню 9 однократно напрохід

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

015 Вертикально--фрезерна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Фрезерувати поверхню 10 однократно.

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

020 Горизонтально-розточувальна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Розточити отвір 6 начорно.

Розточити рівець 5 однократно.

Розточити отвір 6 начисто.

Розточити отвір 6 тонко.

Розточити фаску 4.

Перевстановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Розточити фаску 7.

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

025 Вертикально--фрезерна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Фрезерувати поверхню 3 начорно напрохід.

Фрезерувати поверхню 3 начисто напрохід, витримуючи розмір 15h14_-0,43 мм.

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

030 Радіально-свердлильна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Свердлити два отвори 11 однократно напрохід почергово, два отвори 12 напрохід почергово.

Розсвердлити два отвори 12 напрохід почергово.

Розсвердлити два отвори 13 однократно почергово.

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

035 Контрольна

Верстатний пристрій проектуємо на технологічну операцію 025 Вертикально-фрезерна.

025 Вертикально-фрезерна

Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.

Фрезерувати поверхню 3 начорно напрохід.

Фрезерувати поверхню 3 начисто напрохід, витримуючи розмір 15h14_-0,43 мм.

Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.

Необхідну точність оброблення деталі на верстаті забезпечують наданням заготовці цілком визначеного положення відносно металорізального інструменту, тобто за рахунок забезпечення правильного її базування в пристрої.

Необхідна орієнтація та нерухомість заготовки у вибраній системі координат забезпечується накладанням на неї шести двосторонніх геометричних зв’язків, які позбавляють заготовку шести ступенів вільності. Як відомо з курсу теоретичної механіки, кожне вільне тіло у просторі має шість ступеней вільності, тобто три можливі переміщення у напрямку трьох координатних осей ОХ, ОY та OZ та трьох можливих поворотів навколо вказаних осей. Підпираючи тіло опорою в якійсь одній точці, позбавляємо його однієї ступені вільності. Для повного визначення положення тіла, тобто позбавлення всіх шести ступеней вільності, його необхідно і достатньо підперти в шести незалежних точках, розміщених у загальному випадку на трьох різних поверхнях. Це є так зване правило шести точок, що широко застосовується при базуванні деталей. Поверхню, на якій розміщені три опорні точки, називають установною, другу поверхню з двома опорними точками – напрямною і третю з одною опорною точкою – опорною поверхнями. Можливі і інші варіанти базування деталей, зокрема використанням подвійної напрямної бази тощо.

Опорна точка символізує один із зв’язків заготовки з вибраною системою координат. Опорні точки матеріалізуються у пристрої різними за конструкцією установними елементами.

Переважно, у процесі базування деталі у пристрої вона контактує з опорами, а наявність реальних зв’язків символізується опорними точками, що мають теоретичний зміст.

Положення заготовки у пристрої забезпечується відповідними розміщенням точок, яке залежить від конфігурації деталі та необхідним її положенням стосовно металорізального інструменту.

Схема базування представляє собою схему розташування опорних точок на базових поверхнях заготовки чи виробу.

Одночасно із розробленням схеми базування вибирають конструкції опор, які повинні забезпечити необхідне базування заготовки, стійкість і жорсткість її закріплення. Конструкції опор вибирають залежно від схеми базування, форми, розмірів і шорсткості базових поверхонь.

Під час оброблення деталь повинна бути нерухомою відносно пристрою, тобто позбавлена всіх шести ступенів волі (повне базування).

В залежності від технічних вимог на деталь і умов оброблення здійснюють повну чи неповну орієнтацію заготовки в пристрої.

Повна орієнтація забезпечується установленням заготовки на шістьох опорних точках (правило шести точок). У цьому випадку для базування в загальному випадку необхідний комплект із трьох технологічних баз. Більше шести опорних точок використовувати неприпустимо, оскільки в противному випадку при закріпленні порушується положення деталі.

Якщо за умовами оброблення не потрібно точного встановлення заготовки у визначених напрямках чи допускається її поворот щодо якої-небудь осі, то немає необхідності в повному орієнтуванні заготовки в пристрої з використанням усього комплекту з трьох баз, що несуть шість опорних точок. При цьому використовують п’ять, чотири і навіть три опорні точки. Кількість опорних точок визначається числом установних баз і їхньою формою, а також умовами виконання операції.

Тому що під час оброблення деталь повинна бути нерухомою в пристрої, тобто позбавлена всіх ступенів волі, то при її неповній орієнтації ступені вільності, що залишилися, ліквідуються закріпленням (повне базування при неповній орієнтації).

Схему базування розробляють з урахуванням технічних вимог на оброблення деталі, а також можливості її реалізації в пристрої.

Правильно обрана схема базування забезпечує необхідну стійкість деталі при обробленні та найменшій похибці базування, тобто найменшому відхиленні фактично досягнутому положенні заготовки чи виробу під час базування від необхідного.

Розроблення схеми базування деталі в пристрої виконуємо згідно методики, запропонованої д.т.н., професора Кукляком М.Л. [8].

Виходячи з операційного креслення деталі й умов виконання операції, необхідно вибрати технологічні бази деталі. Вибір технологічних баз необхідно робити таким чином, щоб забезпечити необхідну орієнтацію та достатню стійкість деталі в пристрої. При цьому необхідно намагатися, щоб технологічні бази збігалися з вимірними, а вимірні з конструкторськими. Кількість баз визначається вимогами креслення й умовами виконання операцій.

З усіх баз виділити головну та вибрати спосіб її встановлення в пристрої. За головну базу приймається база, що забезпечує найбільш стійке положення деталі у пристрої та від якої задані найбільш точні розміри. Деталь, розміщена головною базою у пристрої, одержує майже повну орієнтацію, позбавляючись трьох чи чотирьох ступенів волі.

Визначивши, яких ступенів волі буде позбавлена заготовка за допомогою елемента, що встановлює головну базу, і які ступені вільності в неї залишаться, вибрати метод установлення інших баз. При цьому необхідно користатися таким правилом: жоден установний елемент не повинен позбавляти деталь трьох ступенів вільності, яких вона вже позбавлена за допомогою інших елементів.

Використовуючи операційне креслення чи ескіз, на базах заготовки умовними позначками проставити опорні точки і пронумерувати їх, починаючи з головної бази.

Виходячи зі схеми базування, а також форми, розмірів і шорсткості базових поверхонь, вибрати конструкції установних елементів і затискних деталей пристрою і зобразити можливу реалізацію даної схеми в пристрої.

Схема базування деталі на даній технологічній операції подана на рис. 1.

За технологічні бази на цій операції прийнята площини 1, 7 (установна база), отвір 6 в розмір 32js7 мм (напрямна база ) та площина 9 (опорна база) (рис. 2.1).