124057 (592893), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Надежность закрепления проверяется расчетами, выполняемыми на стадии проектирования приспособления.

Методика расчетов определяется применяемым зажимным устройством. Основная часть расчетов является общей и включает в себя следующие этапы:

– выбор схемы базирования и закрепления детали;

– определение сил и моментов резания;

– выбор коэффициента запаса или надежности закрепления К;

– составление расчетной схемы и исходного уравнения для определения потребного зажимного усилия W;

– выбор коэффициента трения f;

– выбор типа силового механизма и определение необходимого исходного усилия Q.

Далее рассмотрим каждый из перечисленных выше этапов более подробно.

Деталь базируется на основных опорах (установочных элементах) в соответствии с правилом “шести точек”. Схема базирования детали, в зависимости от условий выполнения операции, может быть полной, т.е. с лишением детали всех шести степеней свободы, и частичной (неполной), с лишением трех, четырех или пяти степеней свободы. На данной операции применяется полная схема базирования с лишением детали шести степеней свободы. Деталь устанавливается в призмах с упором в торец. Призмы лишают деталь четырех степеней свободы, упор в торец – одной.

Расчёт погрешности базирования ([6], стр.45):

Ε _б=0,5IТd(1/sinα-1), мм

где IТd – допуск на диаметр вала;

α – ½ угла призмы; α=90°;

Iтd = es – ei, мкм

IТd =0 – (–0,46) = 0,46мкм

Ø45Н12(_-0,46)

Ε _б = 0,5 · 0,46 · ((1 / sin45°) – 1) = 0,23 · (– 0,322) = 0,074мм

IТd > Ε _б

Вывод: Базирование выполнено правильно, обработка возможна при данной схеме установки.

Расчёт сил резания ([7], стр.290):

Р_х = 0,2…0,3Р_z

Р_y = 1,0…1,2Р_z

Определяем окружную силу Рz, действующую при фрезеровании:

Р_z = [(10C_p · t^x · S_z^y · B^u · z) / D^q] · K_mp, Н,

где Р_z – основная сила резания;

C_p – коэффициент учитывающий свойства обрабатываемого материала;

T – глубина обрабатываемого шпон паза согласно чертежа;

S_z – подача на зуб;

B – ширина шпон паза;

D – диаметр фрезы;

K_mp – коэффициент зависящий от свойств обрабатываемого материала;

z – число зубьев фрезы;

n, x, y, q, – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала.

C_p – 68,2 ([7], стр.291);

x – 0,86 ([7], стр.291);

n, y = 0,72 ([7], стр.291);

u = 1 ([7], стр.291);

q = 0,86 ([7], стр.291);

t = 3,5 мм (по чертежу);

S = 0,08 мм/зуб ([7], стр. 286, табл. 38);

B = 11 мм (по чертежу);

z = 16 ([7], стр.177, табл. 73).

Р_z= [(10 · 68,2 · 3,5^0,86 · 0,08^0,72 · 11^0,72 · 16) / 80^0,86] · 1 = 666,223 Н

Р_х = 0,25 · Р_z = 0,25 · 666,223 = 166,55 Н

Р_у = 1,2 · Р_z = 1,2 · 666,223 = 800 Н

W = (k · Р_х · ℓ) / ℓ₁, Н ([7], стр.85)

Так как в процессе обработки силы могут изменяться, то для обеспечения надежности при расчете необходимых сил закрепления их увеличивают на коэффициент запаса К, который может колебаться в широких пределах (1,8…9):

К = 2,5.

Величину потребного зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие детали под действием приложенных сил.

W = (2,5 · 166,25 · 20) / 3,8 = 21,9 Н.

Проверка:

К · Р_х · ℓ – W · ℓ₁ = 0

2,5 · 166,55 · 20,0 – 219,4 · 38 = 0

8337,5 – 8337,2 = 0,3 ≈ 0.

Таблица 13 - Выбор мерительного инструмента для детали «Вал первичный»

Наименование операции	Мерительный инструмент
Центровальная	Штангенциркуль ШЦ- 1-125-0,1-1 ГОСТ 166-89
Токарная с ЧПУ	Линейка 500 ГОСТ 427-75;скоба 66,6 С4 (-0,2);скоба 44,93 (-0,19); скоба 55,6 С4 (-0,2); скоба 303,1 h10(-0,215); скоба 345,7 h10(-0,215); скоба 62 С5 (-0,4); скоба 54,5 h13 (-0,46); скоба 42,8 h13 (-0,39); шаблон 53,7 М4 (+0,2);шаблон 48,9 Н12; Скоба 52 h13 (-0,46); штангенциркуль ШЦ- I-125-0,1-1 ГОСТ 166-89; центра контрольные; индикатор ИРБ ГОСТ 5584-75; Стойка индикаторная.
Горизонтально-фрезерная с ЧПУ	Калибр 11 Н13 (+0,27); Скоба 51,5 h13 (-0,046) ; Скоба 41,5 h14 (-0,62); Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1-1 ГОСТ 166-89.
Шлицефрезерная	Скоба 46,6 С5 (-0,34), 56,6 С5 (-0,4);; Скоба шаговая 27,337 (-0,128 –0,220), 25,987 (-0,11 –0,21); Скоба роликовая 62,064(-0,17 –0,32), 72,805 (-0,18 –0,33);Кольцо шлицевое; Штангенциркуль ШЦ –I-125-0,1-1 ГОСТ 166-89; Приспособление для проверки технических требований.
Круглошлифовальная	Скоба 55Т (+00,03 +0,01), 55Х (-0,03 –0,06), 65Х (-0,03 -0,06); Шаблон 53,6 Н4 (+0,2); Центра контрольные; Стойка индикаторная; Индикатор ИЧ 02 кл. ГОСТ 20799-68, ИРБ ГОСТ 5584-75. Штангенциркуль ЩЦ – I – 125-0,1-1 ГОСТ166-89;
Резьбофрезерная	Кольцо резьбовое М 45 × 1,5-6g ПР 8211-0148 6 g; НЕ 8211-1148 6 g., Кольцо резьбовое М 55×2 - 6g. ПР 8211-0167 6g. НЕ 8211 – 1167 6g.

5.1 Расчёт и проектирование специального приспособления

Приспособление для фрезерования шпон паза.

Расчёт погрешности базирования.([11]стр.45)

Ε _б=0,5IТd(1/sinα-1) (формула 11.1)

IТd- допуск на диаметр вала

α- ½ угла призмы α=90°

Iтd=es-ei (формула 11.2)

IТd =0-(-0,46)=0,46мкм

Ø45Н12(_-0,46)

Ε _б=0,5*0,46((1/sin45°)-1)=0,23*(-0,322)=-0,074мм

IТd> Ε _б

Вывод: Базирование выполнено правильно, обработка возможна при данной схеме установки.

Расчёт сил резания.([12]стр.290)

Р_х=0,2…0,3Р_z (формула 11.3)

Р_y=1,0…1,2Р_z (формула 11.4)

Р_z= [(10C_p*t^x*S_z^y*B^u*z)/D^q]*K_mp (формула 11.5)

Р_z – основная сила резания

C_p- коэффициент учитывающий свойства обрабатываемого материала

T – глубина обрабатываемого шпон паза согластно чертежа

S_z – подача на зуб

B – ширина шпон паза

D – диаметр фрезы

K_mp- коэффициент зависящий от свойств обрабатываемого материала.

Z – число зубьев фрезы

n,x,y,q, - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала.

C_p –68,2 .([12]стр.291)

Х –0,86 .([12]стр.291)

n,y,-0,72 .([12]стр.291)

U- 1 .([12]стр.291)

q-0,86 ([12]стр.291)

t –3,5мм по чертежу

S - 0,08мм/зуб .([12]стр.286 табл38)

B – 11 по чертежу

Z –16 .([12]стр.177 табл.73)

Р_z= [(10*68,2*3,5^0,86*0,08^0,72*11^0,72*16)/80^0,86]*1=666,223Н

Р_х=0,25* Р_z=0,25*666,223=166,55 Н

Р_у=1,2* Р_z=1,2*666,223=800 Н

W=(k* Р_х*ℓ)/ℓ₁ (кгс) ([12]стр.85) (формула 11.6)

К=2,5- коэффициент запаса

W=(2,5*166,25*20)/3,8=21,9Н

Проверка

К* Р_х*ℓ- W*ℓ₁=0

2,5*166,55*20,0-219,4*38=0

8337,5-8337,2=0,3≈0

6. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

В процессе трудовой деятельности на человека могут воздействовать опасные производственные факторы, которые приводят к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья к ним относятся: движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы, режущие инструменты, вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.) отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и т. д. И вредные производственные факторы, которые приводят к заболеванию или снижению трудоспособности таковыми факторами являются повышенная и пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации. Также к вредным физическим факторам относятся запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочего места, а также проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.

Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Так, чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).

Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно-допустимыми уровнями, значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.

Анализ опасных и вредных производственных факторов

При механической обработки детали «Вал первичный» на рабочих местах возникают опасные и вредные производственные факторы влияющие на здоровье и жизнь рабочего. В технологическом процессе на изготовление данных деталей используется следующее оборудование: фрезерно-центровальный станок, токарные станки с ЧПУ, фрезерные, сверлильные и шлифовальные.

На фрезерно-центровальной операции опасным фактором является торцевая фреза с твердосплавными пластинами, вращающаяся с большой скоростью резания, а также пневматические тиски, закрепляющие заготовку. Для исключения опасности травмирования станочника для защиты от стружки применяются ограждения и щитки, а закрепление и открепление детали нужно производить, чтобы руки рабочего не находились в зоне закрепления заготовки.

Работа на токарных станках сопровождается наличием ряда вредных и опасных производственных факторов, к которым относятся:

• электрический ток;

• сливная стружка и аэрозоли технологической среды;

• повышенный уровень вибрации при черновой обработке.

На токарных станках с ЧПУ возможны поломка инструмента, вырыв заготовки, обусловленные ошибками на стадии подготовки программы и погрешности при настройке и работе станка. Для выявления крупных ошибок производят отработку программы на станке без установки режущего инструмента, оснастки и заготовки. Также станки с ЧПУ необходимо устанавливать в местах с хорошей вентиляцией, так, как длительная работа этих станков приводит к высокому уровню загрязнения рабочей среды парами СОЖ, что может вызвать заболевания рабочего.

В проектируемом технологическом процессе деталь «Вал первичный» устанавливается на токарном станке с ЧПУ в трехкулачковом самоцентрирующем патроне. Зажимное усилие, развиваемое кулачками, должно обеспечивать надежное закрепление детали в процессе резания.

Основная опасность при работе с патроном – возможность вырыва заготовки из приспособления.

Деталь «Вал первичный» на токарном станке устанавливается в центрах, что позволяет свести к минимуму вылет детали из приспособления. Но при этом опасным фактором при данном креплении детали является сливная стружка.

На фрезерных станках опасными производственными факторами будут являться: при работе инструмента – фреза образует стружка скола. Обработка детали производится на больших скоростях, что приводит к вылету из зоны обработки раскаленной стружки с большой скоростью, что представляет значительную опасность для рабочего. При перегреве зубьев фрезы образуется большое количество паров эмульсии. Так же на фрезерном станке опасность представляет стол, совершающий возвратно-поступательные перемещения.

При закреплении на фрезерном станке детали «Вал первичный» для фрезерования паза и скоса используется приспособление, имеющее пневматический привод в случае выхода из строя пневмомагистрали станка, произойдет поломка детали приспособления, что может привести в вылету детали из приспособления.

При сверлении отверстий на детали «Вал первичный» на сверлильных станках опасными факторами будут являться: подвижные узлы станка, совершающие поступательные перемещения при обработке и возвратно-поступательные ускоренные перемещения, электрическая цепь станка, представляющая угрозу для жизни и здоровья при нарушении электроизоляции или отсутствии защитных элементов, вибрация возникающая при работе станка, вредная для здоровья человека. Также при работе вращающегося инструмента (сверло, зенкер), скапливается сливная стружка.

При обработке детали «Вал первичный» на шлифовальных станках могут возникнуть следующие опасные факторы: во – первых при работе на шлифовальных станках возможен разрыв круга, во – вторых при шлифовании используется СОЖ, при вращении круга происходит разбрызгивание аэрозоля в окружающую среду, при работе шлифовального станка возникает вибрация, что является вредным фактором.

На всех операциях вредным фактором является недостаточная освещенность рабочего места, неверно решенный вопрос микроклимата, возможное загромождение проходов и проездов. Также опасностью может являться утечка СОЖ или масла, наличие на рабочем месте посторонних предметов.

Техника безопасности

Оборудование устанавливается по группам: группа токарных станков, группа фрезерных, группа сверлильных и группа шлифовальных станков. После выполнения операции на одной группе станков, заготовки перемещают на другую группу, согласно технологического процесса. При перемещении груза необходима соблюдать следующие правила техники безопасности: запрещается провозить тару с грузом над местом нахождения людей и оборудования, при подъеме груза он должен быть приподнят не более 200 – 300 мм для проверки правильности строповки и надежности действия тормозов, опускать груз разрешается лишь на предназначенное для этого место, где исключается возможность падения, опрокидывания или сползания устанавливаемого груза. Минимальная ширина проходов для людей, передвигающихся с грузом, должен предусматриваться не менее 2 м, без груза – не менее 1 м. Расстояния между станками и элементами здания, а также ширина проходов выбраны согласно норм техники безопасности.

При работе на различного вида оборудования при выполнении разработанного технологического процесса необходимо соблюдать следующие требования техники безопасности.

Все открытые и вращающиеся части станков должны быть закрыты глухими кожухами, плотно прикрепленными к станку. Основные требования к кожухам: прочность, отсутствие шумообразования и простота конструкции. Станки должны быть снабжены специальными устройствами, полностью защищающими работающего от стружки, искр, осколков поломанного инструмента и брызг СОЖ. Для защиты от стружки, кроме защитного экранов и щитков применяются очки. Большую роль играют современные методы борьбы со стружкой - поломкой ее и удалением из зоны резания.

На фрезерных станках большую опасность представляет сама фреза. Эта опасность значительно уменьшается при наличии специального ограждения. Ограждение изготовляется в виде сварных или литых кожухов из стали или ковкого чугуна.

Характеристики

Список файлов ВКР