Розробка технологічного процесу виготовлення деталі - Корпус редуктора (стр. 4 из 5)
У якості вихідних даних конструктор повинен мати креслення заготівлі й деталі з технічними вимогами їхнього приймання; операційне креслення на попередні й виконувану операції; операційні карти технологічного процесу обробки даної деталі. З них виявляють послідовність і зміст операцій, прийняте базування, використовуване устаткування й інструменти, режими різання, а також запроектовану продуктивність із урахуванням часу на установку, закріплення й зняття оброблюваної деталі. Конструкторові необхідні стандарти на деталі й вузли верстатних пристосувань, а також альбоми нормалізованих конструкцій.
Із креслень заготівлі й готової деталі виявляють розміри, допуски, шорсткість поверхонь, а також марку й вид термічної обробки матеріалу. З технологічного процесу одержують відомості про верстат, на якому ведуть обробку: його розмірах, пов'язаних з установкою пристосування (розміри стола, розміри й розташування Т-подібних пазів, найменша відстань від стола до шпинделя, розміри конуса шпинделя й т.д. ), і загальному стані. Необхідно також ознайомлення з верстатом у цеху для виявлення особливостей пристосування й найбільш вигідного розташування органів його керування.
Розробка технічного завдання
Розробимо пристосування для виконання операції 020, тобто для фрезерування торцю Ø88 мм, розточування отвору Ø72Н7, розточування отвору Ø40 мм, фрезерування паза на верстаті 2615.
У відповідності з розробленим технологічним процесом заготовка встановлюється на попередньо оброблену площину основи на приспособу та базується по двом пальцям і затискається 4 прижимами.
Таким чином, заготовка при базуванні позбавляється всіх шести ступіней свободи.
Закріплення заготовки здійснюється за допомогою зусилля затиску, створюваного прижимами.
Обробка ведеться на багатоцільовому горизонтальному верстаті 2204ВМФ4. Система ЧПУ забезпечує переміщення робочого органу за трьома координатними осями. Розміри робочої поверхні стола 400*500. Діаметр поворотної частини стола 630 мм, частота обертання шпинделя 13 – 5000 хв-1, стола – 0,05 – 200 хв-1, місткість інструментального магазину 30 шт.
Базові поверхні повинні мати просту геометричну форму для забезпечення однозначності базування, неприпустимо використовувати поверхні зі слідами роз’єму штампу, ливарних форм, залишків ливникової системи та інших дефектів.
Розробка схеми базування:
Схема дії сил:
Визначення сили затискання заготовки в пристрої
В процесі механічної обробки на заготовку діють сили різання та інші сили, що намагаються змістити її, а також сили, що утримують її в пристрої – сили затискання та сили тертя.
Для забезпечення незмінного положення заготовки в процесі обробки її необхідно надійно затиснути в пристрої, тобто прикласти до неї затискні сили певної величини.
Необхідна величина сили затискання заготовки в пристрої визначається при вирішені задачі статики на рівновагу твердого тіла, що знаходиться під дією всіх прикладених до нього сил. Значення величин сил різання, виникають в процесі обробки, визначають формулами теорії різання, або приймають за нормативними матеріалами. З умови рівноваги заготовки під всіх сил, що виникають в процесі обробки, та з урахуванням коефіцієнту запасу затискання Кз складаємо рівняння взаємодії сил різання та сил тертя:
де Q — необхідна сила затиску;
f1, f2 — коефіцієнт тертя між опорою і деталлю, між швидкозмінною шайбою і деталлю відповідно (f1=0,2; f2=0,16);
Н 
Коефіцієнт К0, що представляє собою гарантований коефіцієнт запасу закріплення, для всіх випадків слід брати рівним 1,5. Коефіцієнт К1 враховує збільшення сили різання через випадкові нерівності на заготовках (К1 = 1). Коефіцієнт К2 враховує збільшення сил різання внаслідок затуплення інструмента (К2 = 1,15).
Коефіцієнт К3 враховує ударне навантаження на інструмент (К3 = 1,2).
Коефіцієнт К4 враховує стабільність силового приводу (К4 = 1).
Коефіцієнт К5 характеризує зручність розташування рукояток (К5 = 1).
Коефіцієнт К6 враховує визначеність розміщення опорних точок при зміщенні заготовки моментом сил (К6 = 1).
Отже,
.Приймаємо К = 2,5.
Приймаємо Q=5815 Н
Розрахунок похибки установки
Похибка установки як сумарне поле випадкових величин визначається за формулою:
де
- похибка базування; 
- похибка закріплення; 
- похибка пристосування.Похибка положення заготовки
, яка виникає у зв’язку з неточністю пристосування, визначається похибкою при виготовленні та зборці його установчих елементів 
, зношуванням останніх 
та похибками встановлювання пристосування на верстаті 
.Складова
характеризує неточність положення установчих елементів пристосування. Технологічні можливості виготовити пристосування забезпечують в межах 0-15 мкм.Складова
характеризує зношування установчих елементів пристосування. Величина зношування залежить від програми випуску виробу, їх конструкції та розмірів, матеріалу та маси заготовки, а також умовами закріплення та зняття заготовки з пристосування. Величина зношування визначається за формулами: 
u=2,6+1,6=4,2
Складова
характеризує похибку установки пристосування на верстаті, обумовленою зміщенням корпусу пристосування на столі верстата. Величина складає 10-20 мкм.При використанні багатомісне пристосування похибка визначається за формулою:
Значення
визначається у відповідності з таблицями, яка залежить від силового приводу пристосування. =100 мкм.Отже
Умова виконується. Пристосування забезпечить точність обробки.
Розрахунок гвинтової циліндричної пружини
Максимальне зусилля пружини Р = 605 Н при її деформації λ = 25 мм, середній діаметр пружини D = 50 мм пружина працює в умовах циклічного навантаження, коефіцієнт асиметрії напружень R = 0,5.
Орієнтуючись на виготовлення пружини із пружинного дроту ІІІ класу міцності діаметром d = 6...7 мм ([9], табл. 18.2, ст. 185) вибираємо границю міцності цього дроту σв = 1000 МПа. Тоді за рекомендаціями ([9], 18.6, ст. 192) допустиме напруження кручення витків.
[τ] = 0,5 σв КL = 0,5·1000·0,8 = 400 МПа
КL = 0,8 – коефіцієнт довговічності пружини
Якщо попередньо взяти індекс пружини С/ = 7, то матимемо коефіцієнт що враховує кривизну витків
K/ = 1+1.4/C/ = 1+1.4/7 = 1.2
Отже, потрібний діаметр дроту для виготовлення пружини
Візьмемо стандартний діаметр пружинного дроту d = 7 мм. Тоді фактичний індекс пружини С = D/d = 50/7 = 7.143.
При граничному навантаженні F1p = 1.1 F = 1.1·605= 665.5H розрахункове напруження кручення у витках пружини взятих параметрів τ = 8FгрDK/(πd3) = 8·665·50·1.196/(3.14·73) = 390.7 МПа, що менше від допустимого [τ] = 400 МПа (розрахунок τ виконано, якщо С = 7,143 і К = 1+1,4/7,143 = 1,196).
Потрібна кількість робочих витків пружини
і = Gd4λ/(8FD3) = 8·104·74·25/(8·605·503) = 6
де G = 8·104 МПа – модуль пружності при зсуві для сталі.
Загальна кількість витків пружини
і0 = і + 2 = 6 + 2 = 8
при максимальному осьовому навантаженні F = 605 H мінімальний зазор між витками
∆ = 0,2λ/і = 0,2·25/6 = 0,833 мм