195373 (Проектування технологічної оснастки для виготовлення деталі "каретка верхня"), страница 4

Перехід 1. Фрезерувати поверхню О діаметром 146,6±1,2 в розмір 38,8мм;

Перехід 2. Фрезерувати поверхню Е 150,6±1,2*373,2±1,6 в розмір34,8мм;

Перехід 3. Сверління отвору ф25на прохід;

Перехід 4. Розсверлювання отвору ф25/ф39,5 на прохід.

4.2 Характеристика технічного обладнання

Технічна характеристика оброблюючого центру ИР500ПМФ4

Таблиця 6

Рис.1Креслення столу багатоцільового верстату ИР500ПМФ4

5. Теоретична схема базування

Рис.2

6. Розрахунок похибки базування заготовки в пристрої

; ТдА=±0,9=1,8мм;

; ТдЕ=±1,2=2,4мм;

; ТдМ=±1,2=2,4мм;

; ТдМ=±1,2=2,4мм;

Так як похибки базування розмірів, що виконуються на даній операції меньші допустимих відхилень поверхні деталі, то робимо висновок, що пристрій задовольняє отримання необхідної точності оброблених поверхонь.

7. Розрахунок необхідної сили затискання

З рівняння рівноваги:

,

де .

Введемо коефіцієнт надійного закріплення К[4]:

Розрахунок необхідної сили затискання проводимо для переходу №1 фрезерування:

кН.

=1,5*1,2*1,2*1,3*1*1=2,88

К₀ – гарантований коефіцфєнт запасу надійності закріплення, К₀ = 1,5;

К₁ – коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання через випадкові нерівності заготовок;

К₁ = 1,2 – для чорнової обробки;

К₁ = 1,0 – для чистової обробки;

К₂ – коефіцієнт що враховує збільшення сили різання через затуплення інструменту (табл. 5.2);

К₃ – коефіцієнт що враховує збільшення сили різання через переривне різання, К₃ = 1,2;

К₄ – враховує непостійність затискання;

К₄ = 1,3 – для ручних зажимів;

К₄ = 1,0 – для пневматичних и гидравличних зажимів;

К₅ – враховує степінь зручності розміщення рукояток для затискання;

• К₅ = 1,2 – при діапазоні кута знаходження рукоятки 90⁰;

• К₅ = 1,0 – при зручному розміщені і малій довжині рукоятки;

К₆ – враховує невпевненість при великій площі контакту затискного елементу;

• К₆ = 1,0 – для опорного елемента, що має обмежену поверхню контакту з заготівкою;

• К₆ = 1,5 – для опорного елемента з великою площею контакту.

Необхідний момент для затиску заготівки:

Н

Розрахуємо вихідне зусилля Р_u, що забезпечить надійний затиск заготівки:

Коефіцієнт зусилля:

Висновок:

Для перевірки візьмемо крутний момент фрези, що складає Мкр=0,241кН*м, момент затискного зусилля Мкр=4,7кН*м. Тобто М_крс<М_крз.

При фрезеруванні надійний затиск забезпечено.

Схема гвинтового механізму затиску заготівки.

Діаметр гвинта попередньо приймаемо ф10мм.

8. Розрахунок та визначення гвинта для закріплення заготівки

Розрахуємо на міцність гвинт ф10

1) Кут підйому різьби

Ph – хід різьби

- середній діаметр різьби

для одно західної різі Ph=P=1,5

2) Приведений кут тертя

Де = /2 ( для метричної різі 60⁰)

f – коефіцієнт тертя

3) Момент загвинчування:

- сила робочого на кінці ключа 0,28kH

- довжика ключа 50мм

- сила затяжки болта

Приблизно D₁ – на 10мм більше d

d₀ – на1 мм більше d

4) Сила затяжки болта знаходимо:

5) Момент в різьбі

6) Напруження при розтязі

7) Напруження крученням:

F_рас.= 1,3F₀ (для метричної)

8) Діаметр розрахункового болта різьби

Приймаємо М12

Перевірка: D_p=d-0,94p=12-0,94*1,75=10,355мм

Остаточно приймаємо М12 з кроком 1,75мм.

Фактичн сила затискання:

Так як фактична сила затискання на багато перевищує теоретично розраховану силу затискання то вихідне зусилля можна зменьшити до 0,24кН

Тому для зручності й полегшення закріплення заготівки робимо довжину ключа 100мм. В результаті вихідне зусилля складатиме 0,12кН.

9. Економічна ефективність розробленого пристрою

Обгрунтування економічної ефективності використаня технологічної оснастки

Методичними вказівками РД 50-533-85 встановлені техніко-економічні показники і методика розрахунку економічної ефективності використання технологічної оснастки.

Відповідно до цих вказівок рекомендується використовувати два показники:

• Коефіцієнт завантаження одиниці технологічної оснастки (Кз);

• Затрати на обладнання технологічних операцій виготовлення виробів (Р).

Кз визначається за формулою:

де: Т_шт – штучно-калькуляційний час виконаннятехнологічної операції ; N – планова місячна програма на одиницю оснастки (кількість повторнь операцій); F₀ – місячний фонд часу роботи оснастки (верстата).

При Кз 0,8 необхідно використовувати ще одне пристосування.

«Р» визначають за формулою в залежності від типу пристосування.

Для нерозроблених спеціальних пристосувань (НСП):

де: С_НСП – собівартість пристосування; П_О.Г – кількість згрупованих на пристосування операцій (при груповій обробці).

Для універсально-налагоджуванних пристосувань(УНП) (СНП):

де: С_Н – собівартість виготовлення наладки (змінної частини); А_{УНП,СНП} – амортизаційні відрахування за постійну частину; П_О – кількість наладок, закріплених за постійною частиною.

Для універсально-збірних пристосувань (УСП):

а) якщо УСП являється спеціальним пристосуванням:

де: С_УСП – Собівартість збирання компоновки УСП; Т – час знаходження виробу у виробництві; П_С кількість збирань на аназізуючий період; С_В – затрати за час експлуатації при використані оснастки; А_УСП – річні амортизаційні відрахування на елементи компоновки УСП; П_Н – нормативна кількість збирань за рік

б) якщо УСП в вигляді наладочного пристосування:

де: С_Н – собівартість виготовлення наладни, грн; П_О – кількість закріплених наладок, шт; П_Н – нормативна кількість збирань в рік; С_С – вартість збирання пристосування, грн; П_С – кількість збирань (дійсне); А_УСП – річні амортизаційні відрахування на елеенти УСП; Т час знаходження пристосування в виробництві

Складально-розбірні пристосування (СРП):

а) якщо СРП – спеціальне пристосування:

де: С_Н – собівартість виготовлення спеціальних деталей, грн; С_С – вартість збирання пристосування, грн.

б) якщо СРП як наладкове пристосування:

Для універсально-безналагоджувальних пристосувань (УБП):

де: А_УБП – амортизаційні відрахування, грн; П_К – кількість насичення операцій; Т – час знаходження виробу у виробництві, рік.

Оцінка ефективності використання технологічної оснастки

Ефективність застосування технологічної оснастки можна оцінити двома методами:

1. відповідно ГОСТ 14.305 – 73 шляхом співставлення фактичних затрат (за результатами) з плановими;

2. сляхом співставлення економії від примінення пристосування з затратами на цого використання та експлуатацію. В цьому випадку ефективність виражається пристосування формулою:

Э Р

де: Э – очікуванна економія від впровадження пристосування; Р – затрати на пристосування;

де: Т_шт – штучно-калькуляційний час виконання операції без пристосування чи в існуючому пристосуванні, хв; Т^П_шт – очікуванний штучно-калькуляційний час на операції після введення проектуємого пристосування; а_М – собівартість однієї станко-хвилини, грн/мин; N – плануєма місячна програма; q – число місяців

де: а_пер – змінні витрати, пропорційні зміні часу обробки ( вони включають в себе заробітню плату виробничих працівників з нарахуваннями на неї); а_П.П – перемінно-постійні затрати, які також змінюються пропорційно часу обробки (сюди входять затрати на амортизацію та експлуатацію верстата та універсальних пристосуваннь); а_ПОСТ – інші постійні цінові витрати, які залишаються постійними.

Використана література

1. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков М.: Машиностроение, 1979, - 303 с. ил.

2. Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений М.: Машиностроение, 1983, - 227 с.

3. Уткин Н.Ф, Приспособления для механической обработки Л.: Лениздат, 1983,-П5 с., ил.

4. Кузнецов Ю.И. и др. Оснастка станков с ЧПУ. Справочник.- М.: Машиностроение, 1983, - 350 с., ил.

5. Станочные приспособления. Справочник в 2-х том,/ Под ред. Вардашкина Б.Н. и др. - М.: Машиностроение, 1984, ил.

6. Верников А.Я. Магнитные и электромагнитные приспособления в металлообработке. - М.: Машиностроение, 1984, ил.

7. Переналаживаемая технологическая оснастка. /Под ред. Д.И.Полякова. -М.: Машиностроение, 1988.

8. Кузнецов Ю.И. и др. Приспособления и оснастка для базирования и крепления деталей типа тел вращения на металлорежущих станках М.: ВНИИТЭМР, 1991.

9. Альбом по проектированию приспособлений. Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов.- М.: Машиностроение, 1991.