karter (Проект участка цеха с детальной разработкой единичного технологического процесса изготовления детали Картер), страница 8

где C_v = 197;

T = 500 мин - стойкость инструмента;

B = 200 мм - ширина фрезерования;

K = K_mvK_uvK_uvK_nvK_v, (3.9.3)

где K_mv = l,43 - коэффициент, зависящий от материала

K_uv = 1,1 - коэффициент, зависящий от материала инструмента

K_nv = 0,8 - фрезерование по литейной корке [ ];

K_v = 0,96 - коэффициент, зависящий от главного угла в плане

м/мин

Число оборотов фрезы:

, об/мин (3.9.4)

об/мин

по паспорту станка принимаем n_ст = 340 об/мин.

Фактическая скорость резания:

, (3.9.5)

м/мин

Величина минутной подачи:

S_м = S_zzn_ст, (3.9.6)

S_м = 0,226,,340 = 449 ^мм/_мин

Мощность при фрезеровании:

, (3.9.7)

где P – окружная сила резания

P = C_pt^xpS^yp_zzB^zpD^др, (3.9.8)

P = 682,5^0,860,22^0,746200^1,0300^-0,86 = 4130 H

Согласно рекомендаций литературы [ ] окружная сила P для алюминия составляет 25% от окружной силы по стали.

P = 1032 H

кВт

Проверка станка по мощности:

N < 1,2N_дв0,8

N < 1,270,8 = 6,81

3.9.2. Техническое нормирование.

Основное время по литературе [ ] равно:

T_осн. = L/S_м, (3.9.9)

L = L_g+L_доп, (3.9.10)

Штучное время

Т_шт = T_о+Т_в+Т_обсл+Т_отд, (3.9.11)

T_о = 259/499 = 0,58мин

Т_в – вспомогательное время

Т_в = 0,32+0,07 = 0,39 мин

Т_оп = Т_о+Т_в, (3.9.12)

Т_оп = 0,58+0,39 = 0,97 мин

Т_обсл = Т_т.о.+Т_о.о. , (3.9.13)

где Т_т.о. – время обслуживания

Т_о.о. –

Т_отд. – время отдыха

Т_обсл+Т_отд = 6% от Т_оп

Т_ш = 1,06Т_оп, (3.9.14)

Т_ш = 1,03мин

Для условий серийного производства, кроме штучного времени Т_ш, необходимо определить штучно-калькуляционное время Т_ш.к.. Для обеспечения производства дополнительно нормируют Т_п.з. - подготовительно-заключительное время. Это время включает: получение технологической документации и знакомство с ней, получение партии заготовок, подбор и наладку инструмента и приспособлений, сдачу готовой продукции и др. В зависимости от сложности технологической операции назначают Т_п.з. = 10…30 мин. Для нашей операции Т_п.з. = 20 мин

Т_ш.к. = Т_м+Т_п.з./n, (3.9.15)

Оптимальный объем партии (серии) деталей запускаемых в производство для серийного метода:

, (3.9.16)

где N_г = 7200 штук – годовая программа выпуска

Ф_г = 252 дня – годовой фонд времени

Ф_зап – число дней запаса по наличию деталей на складе для обеспечения ритмичной сборки изделий. В зависимости от стоимости деталей принимают:

Ф_зап = 2…10 дней. Для «картера» Ф_зап = 5 дней.

N = 72005/252 = 143 дет.

Т_ш.к. = 1,03+20/143 = 1,03+0,14 = 1,17~1,2 мин

Полученные результаты отражаем в Оперативной карте ОК и Карте эскизов КЭ, которые даны в Приложении к записке проекта.

рис.3.9.1. Фрезерная операция.

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Описание станочного приспособления и принцип его работы

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

1. надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

2. стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

3. повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в результате механизации приспособлений;

4. расширить технологические возможности используемого оборудования.

В зависимости от вида производства технический уровень и структура станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного производства в большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления. Специальные станочные приспособления имеют одноцелевое назначение для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при исполнении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое распространение получила система универсально-сборных приспособлений (УСП), основанная на использовании стандартных деталей и узлов. Этот вид приспособлений более мобилен в части подготовки производства и не требует значительных затрат.

Создание любого вида станочных приспособлений, отвечающих требованиям производства, неизбежно сопряжено с применением квалифицированного труда. В последнее время в области проектирования станочных приспособлений достигнуты значительные успехи. Разработаны методики расчета точности обработки деталей в станочных приспособлениях, созданы прецизионные патроны и оправки, улучшены зажимные механизмы и усовершенствована методика их расчета, разработаны различные приводы с элементами, повысившими их эксплуатационную надежность.

Приспособление разработано на продольнофрезерный станок модели 6622 для обработки торцов картера в размер 140_-0,46.

За базовое приспособление взята однопарная стойка по нормам МН2493-71. На стойку можно устанавливать слепные установочные приспособления, что значительно снижает его стоимость. В сменном приспособлении при фрезеровании размера 140_-0,46 картер устанавливается на центровые пальцы поз. 20 (круглый) и поз.21 (ромбический), крепится качалкой (поз.4). Чертеж приспособления приведен на листе графической части работы.

Приспособление состоит из плиты (поз.1) с укреплением на ней опорной колонки (поз.6сб). На плите располагаются плотики (поз.26), закрепленные болтами (поз.28). Прижимная планка (поз.30сб) устанавливается на оси (поз.2). На прижимной планке имеется качалка (поз.4) на оси (поз.6, 8) и установочный винт (поз.7), который служит для обеспечения более качественного зажатия деталей.

Закрепление заготовки производится от пневмокамеры (поз.17), к которой воздух из сети подводится через штуцер (поз.16). Используется камера одностороннего действия, при выпуске воздуха в ней срабатывает пружина. Камера взята как целый покупной узел ГОСТ 3151-71. Она крепится болтами к кронштейну (поз.27сб), который, в свою очередь, крепится болтами (поз.28) к плите (поз.1). Шток пневмоцилиндра соединен с рычагом (поз.19), который является усилителем, увеличивая силу зажима детали в три раза. Усилие передается через тягу (поз.13) на прижимную планку (поз.31сб). При откинутой прижимной планке (поз.31сб) картер устанавливается на круглый и ромбический пальцы (поз.21, 22). Сжатый воздух подается в камеру и связанная через рычаг (поз.13) со штоком тяга (поз.19) через прижимную планку (поз.31сб) и качалку (поз.4) переводится в крайнее левое положение. Таким образом, деталь оказывается зажатой и начинается обработка. После обработки воздух выпускается из пневмокамеры, рычаг подает тягу вправо, прижимная планка за счет противовеса поднимается и деталь освобождается.

4.2. Расчет Приспособления

4.2.1. Силовой расчет приспособления

Определяем по рекомендациям литературы усилие при фрезеровании размера 140_-0,46 в картере:

P = C_pt^xps^yp_zzB^zpD^дp, (4.2.1)

где С_p = 68; x_p = 0,86; y_p = 0,74; z_p = 1; д_p = -0.86 – коэффициенты по справочнику [ ]

t = 3,0 мм - глубина резания;

S_z = 0,3 мм/лезвие - подача на лезвие инструмента;

z = 6 - количество режущих кромок;

D = 500мм – диаметр фрезы;

В = 200 мм - ширина режущей части.

Рассчитываем

Р = 683,0^0,860,3^0,746200¹500^-0,86 = 411,3 кГ = 4112 H.

Согласно рекомендации окружная сила для алюминия принимается равной 25% от окружной силы резания по стали.

Р = 102,8 кГ  1030 H.

Схема зажима заготовки представлена на рис. 4.2.1.

Схема зажима

рис. 4.2.1. - усилие штока пневмокамеры,

Q - усилие действующее на прижимную планку для зажатия детали.

Определяем усилие зажатия на качалку:

Производим расчет элементов пневмокамеры.

Усилие возвратной пружины принимается в размере 5% от усилия штока пневмокамеры:

Р_пр = 0,05400 = 20 кГ = 200 H.

Из формулы

, (4.2.2)

определяем диаметр диафрагмы

, (4.2.3)

где p = 4 кГ/см² = 0,4 Мпа - давление сжатого воздуха в сети.

По ГОСТ 9881-71 принимаем диаметр диафрагмы пневмокамеры:

D = 125 мм, толщина 4 мм.

Диаметр опорного диска

d = 0,75D, (4.2.4)

d = 0,75125 = 100 мм.